单色光从一种介质进入另一种介质时即发生折射现象。在定温下入射角i的正弦和折射角r的正弦之比等于它在两种介质中传播速度v₁、v₂之比，即

n_1.2称为折射率，对给定的温度和介质为一常数。

当n_1,2>1时，从上式可知i角必须大于r角。这时光线由第一种介质进入第二种介质时则折向法线（附图1.4(a))。在一定温度下折射率n_1,2对于给定的两种介质而言为一常数，故当入射角i增大时，折射角r也必相应增大，当i达到极大值π/2时，所得到的折射角r。称为临界折射角。显然，从图中法线左边入射的光线折射入第二种介质内时，折射线都应落到临界折射角r。之内。这时若在M处置一目镜，则见镜上出现半明半暗。从上式还能看出，当固定一种介质时，临界折射角r。的大小和折射率（表征第二种介质的性质）有简单的函数关系。阿贝折光计正是根据这个原理设计的。

阿贝折光计的外形如附图1.4(b)。仪器的主要部分为两个直角棱镜5和6。两棱镜中间留有微小的缝隙，其中可以铺展一层待测的液体。光线从反射镜射入棱镜6后，在A, D面上（附图1.4(c)）发生漫射（A, D面为毛玻面）。漫射所产生的光线透过缝隙的液层而从各个方向进入折射棱镜Pr中。根据上面的讨论，从各个方面进入棱镜Pr的光线均产生折射，而其折射角都落在临界折射角r。之内。具有临界折射角r。的光射出棱镜Pr经阿密西棱镜消除色散再经聚焦之后射于目镜上，此时若目镜的位置适当，则目镜中出现半明半暗。

实验Pr一折射棱镜；Pi一辅助棱镜；A1A2一阿密西棱镜；F一聚焦透镜；L一液体层；R一转动臂；S一标尺

时将棱镜5和6打开，用擦镜纸将镜面拭洁后，在镜面上滴少量待测液体，并使其铺满整个镜面，关上棱镜，调节反射镜7，使入射光线达到最强，然后转动棱镜使目镜出现半明半暗，分界线位于十字线的交叉点，这时从放大镜2即可在标尺上读出液体的折射率。

实验所用的光常为白光，白光是由各种不同波长的光混合而成的，由于波长不同的光在相同介质的传播速度不同（色散现象），所以用白光作光源时，目镜的明暗分界线并不清楚。为了消除色散，在仪器上装有消色补偿器—阿密西棱镜。

消色棱镜是由两块相同但又可反向转动的阿密西棱镜组成的。白光通过这种棱镜后能产生色散。若两棱镜相对位置相同，则光线通过第一块棱镜发生色散后，再通过第二块又发生色散，总色散为二者之和。将两块棱镜各反向转动90℃（相当于一块转180℃)，则第一块的色散

被第二块色散抵消，总的来讲没有色散，出来的仍为白光。因此若让已有色散的光通过消色棱镜，可调节两棱镜的相对位置，使原有色散恰为消色棱镜的色散所抵消，出棱镜后各色光线平行，视野中可看到清楚的明暗分界线。

阿密西棱镜的结构特点是钠光D线通过后不改变方向，所以消色后的各色光均和钠光D线平行，因此所测得的折射率与用钠光D线测得的相一致。

在折光计嵌目镜的金属筒上，有一个供校准仪器用的螺钉。在进行校正时，折光计应与超级恒温槽相连，使恒温槽的水在两棱镜的外层间循环，并将刻度尺上的读数调节在该温度下标准液体的已知折射率。此时若从目镜中看到的明暗分界线不在交叉点，则可用仪器附带的专用工具转动螺钉，使分界线移动到十字交叉点上。