Ko svetlobni žarki prehajajo iz zraka v vodo, se upognejo, ker se indeks loma zraka razlikuje od indeksa loma vode. Z drugimi besedami, svetlobni žarki potujejo v zraku z različno hitrostjo kot v vodi. Snelllov zakon opisuje ta pojav in zagotavlja matematično razmerje med kotom svetlobnega žarka incidenca glede na pravokotno črto, ki teče skozi vodo, lomni količniki obeh materialov ki je svetlobna potovanjain lomni kot, pod katerim svetloba potuje skozi vodo.
Večji kot je lomni količnik, več se upogiba svetloba. Sladkorna voda je gostejša od navadne vode, zato ima sladkorna voda višji indeks loma kot navadna voda. Tu bomo za merjenje vsebnosti sladkorja v vodi uporabili fiziko loma.
Prizmo položite na peto pravokotno mikroskopsko stekelce in z epoksidom prilepite prizmo na drsnik.
Nastavite za eksperimentiranje. Pokrijte steno s papirjem, da naredite oznake. Nastavite laserski kazalec tako, da je njegov žarek pravokoten na steno. Laserski kazalnik pritrdite na mesto in ga redno preverjajte, da zagotovite, da njegov žarek pri prehodu skozi zrak dosledno zadene isto mesto.
Laserski žarek usmerite pravokotno skozi prizmo, ko je prazen. Ko je prizma prazna, se žarek ne sme preusmerjati. Označite mesto, kjer laserski žarek zadene na steno. Postavite kos papirja pod laser in označite točko, na kateri je žarek vstopil v prizmo (oba mesta bi morala skupaj tvoriti ravno črto).
Prizmo napolnite s tekočino. Usmerite laserski žarek skozi prizmo, napolnjeno s tekočino. Žarek bo udaril v steno nekaj oddaljenosti od prvotne oznake. Označi žarek. Izmerite razdaljo med tema dvema točkama, razdaljo A. Izmerite razdaljo od prizme do stene, razdaljo B.
Z dvema razdaljama, ki ste jih izmerili v 3. koraku, lahko izračunate kot, pod katerim je žarek udaril v steno - z drugimi besedami, njegov lomni kot po prehodu skozi prizmo. Izračunajte ta kot tako, da poiščete obratno tangento (razdalja A, deljena z razdaljo B).
Uporabite Snelllov zakon skupaj s kotom, ki ste ga izračunali v 4. koraku, da določite indeks loma vaše tekočine. Po Snellovem zakonu je relativni lomni količnik dveh materialov ali n2 / n1 (n2 = lomni količnik drugega materiala, n1 = indeks loma prvega materiala) je enako sinusu vpadnega kota, deljeno s sinusom kota lom. Svoj laserski kazalec usmerjate pravokotno na prizmo, zato je vpadni kot 90. V 4. koraku ste izračunali svoj lomni kot. In končno, indeks loma zraka (n1) je 1.0003.
Ustvarite 1-odstotne, 5-odstotne, 10-odstotne in 50-odstotne raztopine sladkorja. Ponovite korake od 3 do 5, da določite njihove lomne količnike. Grafizirajte koncentracijo sladkorja glede na lomni kot. Primerjajte svoje lomne indekse za znane koncentracije z indeksom loma, ki ste ga izračunali v 5. koraku. Ocenite koncentracijo sladkorja za svojo neznano raztopino.