เมื่อแสงเข้าสู่ตัวกลาง B จากตัวกลาง A ถ้าตัวกลาง A เป็นวัสดุเบาบางสำหรับตัวกลาง B นั่นคือ nA
ในการวัดค่า เครื่องวัดการหักเหของแสง Abbe ใช้วิธีการ "สว่างครึ่งหนึ่งและมืดครึ่งหนึ่ง" กล่าวคือ ปล่อยให้รังสีเอกรงค์ยิงจากตัวกลาง A ถึงตัวกลาง B จากทุกมุมของ 0-90 องศา ในเวลานี้ พื้นที่ทั้งหมดภายในมุมวิกฤติของตัวกลาง B มีแสงส่องผ่าน จึงสว่าง พื้นที่ทั้งหมดที่อยู่นอกมุมวิกฤตจะมืดเนื่องจากไม่มีแสงลอดผ่าน และขอบเขตระหว่างบริเวณสว่างและมืดมีความชัดเจนมาก หากสังเกตด้วยเลนส์ใกล้ตาเหนือสื่อ B จะมองเห็นภาพกึ่งสว่างและกึ่งมืดซึ่งมีขอบเขตชัดเจนมาก
มุมวิกฤตจะแตกต่างกันไปตามสื่อที่แตกต่างกัน และตำแหน่งขอบเขตระหว่างบริเวณสว่างและมืดในช่องมองภาพก็แตกต่างกันเช่นกัน หากมีการสลักเส้นรูปกากบาทไว้ในช่องมองภาพ ตำแหน่งสัมพัทธ์ของตัวกลาง B และช่องมองภาพจะเปลี่ยนไป เพื่อให้ขอบเขตระหว่างบริเวณสว่างและมืดเกิดขึ้นพร้อมกับจุดตัดของเส้นรูปกากบาทเสมอ การวัดตำแหน่งสัมพัทธ์ (มุม) แล้วแปลงตำแหน่งจะทำให้ได้ดัชนีการหักเหของแสง ค่าที่อ่านได้บนสเกลของเครื่องวัดการหักเหของแสง Abbe คือดัชนีการหักเหของแสงที่แปลงแล้ว จึงสามารถอ่านได้โดยตรง ในเวลาเดียวกัน เครื่องวัดการหักเหของแสง Abbe มีอุปกรณ์ป้องกันการกระจายตัว ดังนั้นจึงสามารถใช้แสงธรรมชาติได้โดยตรง และตัวเลขที่วัดได้จะเหมือนกับแสงโซเดียม นี่คือข้อดีของเครื่องวัดการหักเหของแสง Abbe
วิธีใช้เครื่องวัดการหักเหของแสง: ขั้นแรกเชื่อมต่อเครื่องวัดการหักเหของแสงกับอ่างอุณหภูมิคงที่ รักษาอุณหภูมิให้คงที่ แยกปริซึมมุมขวา และค่อยๆ เช็ดพื้นผิวกระจกด้านบนและด้านล่างด้วยเอธานอลหรืออะซิโตนจำนวนเล็กน้อยจุ่มลงในผ้าไหมหรือกระดาษกระจก . หลังจากที่เอทานอลหรืออะซิโตนระเหยไปแล้ว ให้เติมน้ำกลั่นหนึ่งหยดลงบนพื้นผิวกระจกด้านล่าง ปิดปริซึม และปรับตัวสะท้อนแสงเพื่อทำให้ขอบเขตการมองเห็นภายในกระจกสว่าง
หมุนปริซึมจนกระทั่งสังเกตเห็นขอบเขตหรือแถบแสงสีภายในกระจก หากแถบแสงสีปรากฏขึ้น ให้ปรับการกระจายเพื่อทำให้ขอบเขตความมืดของแสงชัดเจน จากนั้นหมุนปริซึมมุมขวาเพื่อให้ขอบเขตเกิดขึ้นผ่านจุดตัดของอักขระ "สิบ" บันทึกการอ่านและอุณหภูมิ แล้วทำการวัดซ้ำสองครั้งเพื่อเปรียบเทียบดัชนีการหักเหของแสงเฉลี่ยของน้ำบริสุทธิ์กับค่ามาตรฐานของน้ำบริสุทธิ์ (=1.33299) เพื่อให้ได้ค่าสอบเทียบของเครื่องวัดการหักเหของแสง จากนั้นใช้วิธีการเดียวกันในการวัดดัชนีการหักเหของตัวอย่างของเหลวที่จะทดสอบ โดยทั่วไปค่าการสอบเทียบจะน้อยมาก และหากค่าสูงเกินไป จะต้องปรับเทียบเครื่องมือทั้งหมดใหม่ เมื่อใช้เครื่องวัดการหักเหของแสง ควรสังเกตประเด็นต่อไปนี้:
(1) พิสัยของ Abbe อยู่ระหว่าง 1.3000 ถึง 1.7000 โดยมีความแม่นยำ ± 0.0001 เมื่อทำการวัดควรให้ความสนใจว่าอุณหภูมิของปลอกฉนวนถูกต้องหรือไม่ หากต้องการวัดที่แม่นยำถึง ± 0.0001 ควรควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในช่วง ± 0.1 องศา
(2) ไม่ควรให้เครื่องมือถูกแสงแดดระหว่างการใช้งานหรือการเก็บรักษา และควรคลุมด้วยผ้าสีดำเมื่อไม่ใช้งาน
(3) ปริซึมของเครื่องวัดการหักเหของแสงจะต้องได้รับการปกป้องอย่างระมัดระวังจากรอยขีดข่วนบนพื้นผิวกระจก เมื่อเติมของเหลว ปลายหยดจะต้องไม่สัมผัสกับปริซึม
(4) ล้างพื้นผิวกระจกก่อนหยดตัวอย่างแต่ละหยด หลังการใช้งานควรล้างพื้นผิวกระจกด้วยอะซิโตนหรือเอธานอล 95 เปอร์เซ็นต์ และควรปิดปริซึมหลังการอบแห้ง
