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折射儀的基本原理即為折射定律：若光線從光密介質進入光疏介質，入射角小于折射角，改變入射角可以使折射達到90°，此時的入射角稱為臨界角，本儀器測定折射率是基于測定臨界角的原理。
如果用一望遠鏡對出射光線視察，可以看到望遠鏡視場被分為明暗兩部分，二者之間有明顯分界線。明暗分界處即為臨界角的位置。
光與物質相互作用可以產生各種光學現象(如光的折射、反射、散射、透射、吸收、旋 光以及物質受激輻射等)，通過分析研究這些光學現象，可以提供原子、分子及晶體結構等方面的大量信息。所以，不論在物質的成分分析、結構測定及光化學反應等方面，都離不開光學測量。下面介紹物理化學實驗中常用的幾種光學測量儀器。
折射率是物質的重要物理常數之一，許多純物質都具有一定的折射率，如果其中含有雜質則折射率將發生變化，出現偏差，雜質越多，偏差越大。因此通過折射率的測定，可以測定物質的濃度。
在實際測量折射率時，我們使用的入射光不是單色光，而是使用由多種單色光組成的普通白光，因不同波長的光的折射率不同而產生色散，在目鏡中看到一條彩色的光帶，而沒有清晰的明暗分界線，為此，在阿貝折射儀中安置了一套消色散棱鏡（又叫補償棱鏡）。
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