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光線が空気から水を通過するとき、空気の屈折率は水の屈折率と異なるため、光線は曲がります。言い換えれば、光線は水中での速度とは異なる速度で空気中を移動します。スネルの法則はこの現象を説明し、水を通る垂線に対する光線の入射角、光が通過する両方の材料の屈折率、および光が水を通過する屈折角の間の数学的な関係を提供します。
屈折率が大きいほど、光は大きく曲がります。砂糖水は普通水よりも密度が高いため、砂糖水は普通水よりも屈折率が高くなります。ここでは、屈折の物理学を使用して、水の糖度を測定します。
顕微鏡スライドから中空プリズムを作成する
エポキシを使用して4つの顕微鏡スライドの端を接着し、直角プリズムを作成します。
5番目の長方形の顕微鏡スライドの上にプリズムを置き、エポキシを使用してスライドにプリズムを接着します。
エポキシを一晩硬化させます。
砂糖水の屈折率を測定する
実験用にセットアップします。壁に印を付けるために紙で覆います。レーザーポインターを、ビームが壁に垂直になるようにセットアップします。レーザーポインターを所定の位置に固定し、定期的にチェックして、空気を通過するときにビームが常に同じスポットに当たるようにします。
プリズムが空の場合、プリズムを通してレーザービームを垂直に向けます。プリズムが空のときは、ビームの方向を変えないでください。レーザービームが壁に当たるスポットをマークします。レーザーの下に一枚の紙を置き、ビームがプリズムに入る点をマークします（2つのスポットが一緒になって直線を形成する必要があります）。
プリズムを液体で満たします。液体で満たされたプリズムを通してレーザー光線を向けます。ビームは元のマークからある程度の距離で壁に当たります。ビームをマークします。これら2つのスポット間の距離Aを測定します。プリズムから壁までの距離Bを測定します。
手順3で測定した2つの距離を使用して、ビームが壁に当たる角度、つまりプリズムを通過した後の屈折角を計算できます。 （距離Aを距離Bで割った値）の逆タンジェントを見つけることにより、この角度を計算します。
スネルの法則とステップ4で計算した角度を使用して、液体の屈折率を決定します。スネルの法則によれば、2つの材料の相対屈折率、またはn2 / n1（n2 = 2番目の材料の屈折率、n1 =最初の材料の屈折率）は、入射角のサインに等しく、屈折角のサインで割った値。レーザーポインターをプリズムに対して垂直に向けているため、入射角は90です。ステップ4で屈折角を計算しました。最後に、空気の屈折率（n1）は1.0003です。
砂糖の1％、5％、10％、および50％のソリューションを作成します。手順3〜5を繰り返して、屈折率を決定します。糖濃度と屈折角をグラフ化します。既知の濃度の屈折率をステップ5で計算した屈折率と比較します。未知の溶液の糖濃度を推定します。