Kiedy światło przepływa z jednego ośrodka do drugiego, na przykład z powietrza do szkła, zmienia się zarówno prędkość promieni świetlnych, jak i ich kierunek podróży. Naukowcy określają współczynnik prędkości światła w próżni, który jest stały, do prędkości światła w ośrodku jako współczynnik załamania światła. Współczynnik refrakcji ośrodka jest proporcjonalny do zmiany kąta promieni świetlnych. Naukowcy zwykle przeprowadzają pomiary współczynnika załamania światła na stosunkowo czystych cieczach, aby sprawdzić ich czystość. Pomiary współczynnika załamania światła można jednak również wykonywać na mieszaninach cieczy. Ponadto, jeśli eksperymentator zna tożsamość i ilości każdego składnika mieszaniny lub preparatu, może on obliczyć szacowany współczynnik załamania światła.
Obliczyć ułamek molowy X każdego składnika mieszaniny. Ułamek molowy danego składnika A jest określony przez „X (A) = (mole A) / (mole wszystkich substancji)”, a mole substancji są podane przez mole = (gramy substancji) / (waga mieszanki substancji).
Weźmy na przykład mieszaninę 10,0 g heksanu, 10,0 g toluenu i 10,0 g cykloheksanu. Wagi tych substancji wynoszą odpowiednio 86,18, 92,14 i 84,16 gramów na mol. Zatem mieszanina zawiera 0,116, 0,1099 i 0,119 mola tych związków. Udział molowy heksanu wynosi zatem X (heksan) = 0,116 / (0,116 + 0,109 + 0,119) = 0,337, podczas gdy ułamki molowe toluenu i cykloheksanu wynoszą odpowiednio 0,317 i 0,346.
Określić współczynniki załamania wszystkich składników w mieszaninie. Informacje te są zwykle dostępne w podręcznikach, takich jak „The Merck Index”, a także w internetowych bazach danych (patrz Zasoby). Kontynuując przykład z etapu 1, współczynniki refrakcji heksanu, toluenu i cykloheksanu wynoszą odpowiednio 1,3749, 1,4969 i 1,4262.
Pomnóż ułamek molowy każdego składnika przez współczynnik załamania światła tego składnika, a następnie zsumuj wszystkie produkty, aby określić szacowany współczynnik załamania mieszaniny. Kontynuując przykład z etapu 2, współczynnik załamania światła dla mieszaniny wynosiłby „n (mieszanina) = (0,337 * 1,3749) + (0,317 * 1,4969) + (0,346 * 1,4262) = 1,431.”