若介质Ⅰ为真空，因规定n=1.0000，故nⅠⅡ=nⅡ为绝对折射率。但介质Ⅰ通常为空气，空气的绝对折射率为1.00029，这样得到的各物质的折射率称为常用折射率，也称作对空气的相对折射率。同一物质两种折射率之间的关系为:
绝对折射率=常用折射率×1.00029
根据式(5.1)可知，当光线从一种折射率小的介质Ⅰ射入折射率大的介质Ⅱ时(nⅠ<nⅡ)， 入射角一定大于折射角(a>
)。当入射角增大时，折射角也增大，设当入射角a=90°时，折射角为
0，我们将此折射角称为临界角。因此，当在两种介质的界面上以不同角度射入光线时(入射角a从0°～90°)，光线经过折射率大的介质后，其折射角
≤0。其结果是大于临界角的部分无光线通过，成为暗区；小于临界角的部分有光线通过，成为亮区。临界角成为明暗分界线的位置，如图Ⅱ-5-2所示。
 图Ⅱ-5-3 阿贝折射仪光学系统示意图 |
1.反射镜;2.辅助棱镜;3.测量棱镜;4.消色散棱镜;5.物镜;6.分划板;7、8.目镜;9.分划板;10.物镜;11.转向棱镜;12.照明度盘;13.毛玻璃;14.小反光镜。
根据(5.1)式可得:
(5.2)
因此在固定一种介质时，临界折射角0的大小与被测物质的折射率是简单的函数关系，阿贝折射仪就是根据这个原理而设计的。
2. 阿贝折射仪的结构
阿贝折射仪的光学示意图如图Ⅱ-5-3所示，它的主要部分是由两个折射率为1.75的玻璃直角棱镜所构成，上部为测量棱镜，是光学平面镜，下部为辅助棱镜。其斜面是粗糙的毛玻璃，两者之间约有0.1mm～0.15mm厚度空隙，用于装待测液体，并使液体展开成一薄层。当从反射镜反射来的入射光进入辅助棱镜至粗糙表面时，产生漫散射，以各种角度透过待测液体，而从各个方向进入测量棱镜而发生折射。其折射角都落在临界角0之内，因为棱镜的折射率大于待测液体的折射率，因此入射角从0°～90°的光线都通过测量棱镜发生折射。具有临界角0的光线从测量棱镜出来反射到目镜上，此时若将目镜十字线调节到适当位置，则会看到目镜上呈半明半暗状态。折射光都应落在临界角0内，成为亮区，其它部分为暗区，构成了明暗分界线。
根据式(5.2)可知，只要已知棱镜的折光率n棱，通过测定待测液体的临界角0就能求得待测液体的折射率n液。实际上测定0值很不方便，当折射光从棱镜出来进入空气又产生折射，折射角为
。n液与之间的关系为:
(5.3)
式中
r 为常数;n棱=1.75。测出即可求出n液。因为在设计折射仪时已将换算成n液值，故从折射仪的标尺上可直接读出液体的折射率。
