(1)在白纸上画一条直线aa′(入射面)，在aa′上取定一点O(入射点)，过O作aa′的垂线NN′(法线)，再过O作有向线段AO→(模拟入射光线)，则∠AON即为入射角i。
(2)把玻璃砖放在纸上，使其一个边的界面与aa′重合，再在玻璃砖另侧放一三角尺，使三角尺的一个角B紧靠玻璃砖界面，透过三角尺的BC边观察入射光线AO。适当调整三角尺的位置，使CB边与AO线的像看来正好为一直线，于是用削尖的铅笔记下角B的位置B。
(3)拿走玻璃砖，作有向线段OB→，则OB→就是AO→的折射线。∠N′OB即折射角r。
(4)为了测定玻璃的折射率，先以O为圆心，单位长为半径，用圆规作单位圆交AO→的延线于C，再用三角尺过C作aa′的垂线交OB→于B，则OB的长度就是被测玻璃的折射率的值。
道理很简单，∵n=sinisinr=OD/rOD/ＯＢ=OBr又r=１∴n=ＯＢ(5)如果要减少偶然误差，也可用作图法取平均值。按以上步骤作出不同入射线AiO和对应的点B４，以O为圆心，“适当长”为半径，使B１、B２……B４均匀分布在此圆上或附近，则此圆半径的大小，就是折射率的实验平均值，即n=OBi。
规尺法的优点(1)观测时清晰度高，不存在视角障碍，光的色散影响极小。只要铅笔削得尖，观测仔细，可保证足够准确。
(2)所用器材少。减少了大头针、平板、量角尺、三角函数表，在教室里即可完成。
(3)步骤简单，免去了查表和计算。
测定玻璃折射率实验的改进(二)
现行高中物理教材第二册介绍测定玻璃折射率的方法，在白纸上画出玻璃砖的两边aa＇和AA′，过aa′上的一点O作界面的法线NN′，并画出线段AO与NN′成角i，在线段AO上竖直地插上两枚大头针Pl、P2，透过玻璃砖观察大头针Pl、P2的像，调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住，再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住Pl、P2，使P4挡住Pl、P2、P3，通过P3、P4所在点作直线O′B，与bb′交于O′，O′B代表出射光线的方向，∠O′ON′=r为折射角，∠AON=i为入射角，进而计算出玻璃折射率。
这个实验利用插大头针法确定通过玻璃砖的一条光线，由图中人眼所在位置透过玻璃砖看去，如果看到Pl、P2、P3、P4在同一条直线上时，则可以认为AOA′B为一条通过玻璃砖的光线。但是，用这种方法进行实验，有很多学生难于理解，为什么P3、P4所连的直线就是出射光线的方向？包头师专附中王云川老师认为将此实验做一些改进会更直观些，便于学生理解。
在线段AO上竖直插两枚大头针P1、P2，用一束较强的平行光线(如手电筒或太阳光，用太阳光做此实验时使装置入射光一侧与水平方向成一定角度效果会更明显)在同一侧照射P3、P4，并在aa′处竖直放置一块硬纸片或毛玻璃作的光屏，调整入射光线的方向或装置的方位，使P1、P2的影重合，然后移去光屏，在玻璃砖上面和另一侧观察就可发现。在白纸上的亮区域中有一条很细、很清晰的黑影，在这条细影上描两点C、D(或把光屏移到玻璃砖的另一侧观察，同样可以发现，在光屏的亮区域中有一条很明显的黑影，使光屏取不同的位置，分别描出黑影的下端C和D)。对这两点作线段O′B与bb＇交于O′，显然O′B便是折射光线的出射光线。移去大头针和玻璃砖，连接OO′为折射光线方向，可测出折射角r=∠O′ON′及入射角i=∠AON，进而算出玻璃的折射率。
实验时，如果将白纸的粗糙面向上或用一面磨毛的玻璃砖使其磨毛面向下做此实验效果更佳。
利用这种方法，我经过实验，感觉到很有说明力，学生能够清楚地看到入射光线、折射光线和出射光线，比插大头针法更直观些，容易理解，而且操作简便，也比较精确。
如果没有玻璃砖，也可用三棱镜做此实验，测定时步骤与用玻璃砖相同，从上边观察，可看出折射光线和出射光线的径迹，如果入射光线和折射光线直接从棱镜中射出，按照前面的办法即可求出玻璃的折射率。如果在棱镜中看到的折射光线不是直接射出的，而是在棱镜中经全反射后，再从棱镜中射出，这时用笔描出第一反射点O′(也就是折射光线黑影与棱镜边缘相交处)的位置，移去棱镜，连接入射点O和第一反射点O′，这条线所代表的就是折射光线的方向，进而能算出折射率。
如果条件允许，用氦氖激光器或激光光学演示仪的线性光源直接照射玻璃砖或三棱镜做此实验，效果更好。
测玻璃折射率的辅助圆法
现行高中物理课本第二册(必修)里，关于“测定玻璃的折射率”的学生实验中，巧妙地“插针”法方便地确定了进入玻璃砖的某一入射光线AO的出射光线O′B，以及在玻璃砖内的折射光线OO′，使该实验变得简单易做。但是，课本要求该实验中用量角器分别量出入射角i和折射角r后，再从三角函数表中查出其正弦值sini和sinr。最后根据公式n=sini/sinr算得玻璃折射率。
云南天然气化工厂子弟中学刘枝涛老师认为，当已确定了入射光线和折射光线之后，若采用“辅助圆”法，即可很方便、迅速地求得玻璃的折射率。方法是：以入射光线和玻璃砖界面的交点O为圆心作一个圆，设此圆跟入射光线和折射光线分别交于C点和D点，再分别过C和D点作法线NN′的垂线CE和DF(垂足分别为E和F)。则sini=CE/CO、sinr=DF/DO因为CO=DO，所以玻璃的折射率为n=sini/sinr=CE/DF。可见，只要用mm刻度尺分别量得CE和DF的长度，即可由n=CE/DF算得玻璃的折射率。
折射现象的观察和折射定律的验证
器材：手电筒、玻璃杯(最好是无色透明的)、深色薄塑料板、量角器。
实验方法：
(1)在玻璃杯中放满水。
(2)在水中插入薄塑料板。
(3)在手电筒前面的玻璃上贴黑纸只留下一条狭缝。
(4)用手电筒从塑料板的上角沿塑料板向水中照射，即可观察到十分明显的折射光线和入射光线。如改变照射角度能观察到入射角和折射角的变化。
(5)如要验证sinisin=n，只要在塑料板上作好法线和水面线，用量角器画好角度刻线。实验方法如上。
一个光学小实验的改进
高中物理课本第二册(必修)中有下面这个小实验：
在广口瓶口内盛满水，把直尺AB紧挨着广口瓶瓶口的C点竖直插入瓶内，这时在直尺对面的P点观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面的部分在水中的像。读出你看到的直尺水下部分最低点的刻度S１以及跟这个刻度相重合的水上部分刻度S２的像S′２。量出广口瓶的内径d，就能算出水折射率。应该怎样算？做这个实验，看一看你求出的水的折射率有多大。
可算出水的折射率的小实验：
n=d２+S０１２d２+S０2２该实验涉及S22光的反射、光的折射和平面几何，知识容易较大，且难度适中，确实是个好题，但要作改进。
该实验的关键是要确定哪一个水上刻度的反射像S′2能和水下部分最低刻度的折射像S′１互相重合，从而读出S０S１与S０Ｓ２这两个关键性的长度。那么，该用什么尺来做实验才能观察到清晰的反射像和折射像观察到的折射像实际上由于像散要影响它的清晰度。从而正确地判断出“重合点”呢？浙江绍兴市东湖中学徐铭海、金南翔老师介绍采用游标刻度尺。制作游标刻度尺最简单的办法是在有机玻璃刻度尺上套上两个可自由移动的游标。游标可用弹性较好的磷铜片制作，也可以从日光灯的废起动器中拆得(U形触片)，若临时作试验观察也可以用橡皮筋代替。
将游标刻度尺插入水中，只要采取逆光方向观察(课本中是顺光方向观察的)，不管是晴天还是阴天，不仅水中游标的折射像是清晰的，就是水上游标在水中的反射像也是清晰的。所以很容易判断这两个像是否重合。当重合后S０Ｓ１与S０Ｓ２可在刻度尺上直接读出。游标尺也可以用长条形的平面镜制作，但实验观察时应取逆光方向。
用游标刻度尺来代替一般的刻度尺是我们提出的一个改进。第二个改进是在容器口的边上放置一块薄挡板，让光的反射和折射在挡板边缘的水面的平面处进行，而不是在容器边缘的水面的曲面处进行。薄挡板要越薄越好，而且还要平整。
改进之三是用四壁不透明的容器来代替广口瓶，这样可克服由于水对玻璃有浸润现象，水面可能呈凹面或凸面(加水略满时)而引起的测量误差，同时采用逆光方向观察，这样游标尺在水中部分的位置相对来说是较暗的，水上游标在水中的反射像可显得更为清晰。
实验操作的要点：
(1)在搪瓷杯边竖直安置带两个游标的有机玻璃尺，在尺的正对面的杯口边缘上安放薄挡板。
(2)向杯中加水时要尽量接近薄挡板，但又不能接触薄挡板。
(3)采用逆光方向观察，并用“平移挡板法”来确定d值。其方法是首先从P点向水中观察，适当调整眼睛的位置和选择反射(折射)点，使水中的两个像有可能互相重合(若两像不能重合，则可适当移动游标S２或S１)。当观察到两像重合时，便缓缓平移薄挡板，使重合点处于挡板的边缘。
用移动游标S２来找重合点自然也是可以的，但从操作实践来看，还是平移挡板法较为方便。
实验数据(单位为cm)：
项目次数S１S０S２S０Ｓ１S０Ｓ２d０n=d２+Ｓ０Ｓ１２d２+Ｓ０Ｓ2２1200115017509506006201315≈1322300115017008505505401306≈1313400115016007504505501309≈1314500115015006503505501306≈131水的折射率n=131。
折射率的百分误差为η=133-131133=15%。
误差分析：该实验的误差主要来自于d，d的本意是反射点(折射点)到游标刻度尺之间的垂直距离，但在实验中测量的是薄挡板边缘到游标尺之间的距离d0。由于薄挡板有一定的厚度；水面与薄挡板之间又不可能无限接近；反射线不垂直于水面这三个原因，导致d０必然大于d，在一般的实验条件下，大约要相差2mm，若将d０作2mm的修正，则n１=1325≈133，n２=１３１7≈132，n３=1321≈132，n４=１３２１≈132，n=132。
该实验经三个改进后，测量的精确度大为提高，但它不适宜作为小实验处理。我们建议可将此小实验作为习题课的例题，并将改进后的器材预先装配好，师生共同分析讨论，然后请学生上台当场测定d、S0S１、S０Ｓ２，并算出水的折射率n，我们认为这样才能更好地发挥该实验的丰富内涵。
光在不均匀介质中弯曲传播现象的演示
福州市一中刘永钊老师设计的器材设备及演示方法是：
器材设备及制作
(1)矩形透明水箱。用玻璃胶将2-3mm厚的无色平板玻璃粘制成长50cm高30cm宽10cm左右的长方形水箱(或用氯仿粘制无色透明有机塑料平板)。
(2)10L左右的清水。
(3)3L左右的饱和食盐水溶液用3-5ml的红墨水染成红色。
(4)先将清水装入水箱且清除附着在箱壁上的气泡。用直径5mm左右的软管采用虹吸法将红色饱和食盐水溶液缓缓注入箱中水底。为了尽量减少饱和食盐水事先与清水间的机械混合，虹吸软管的出水口要伸至箱底，且避免液体的上下流动。
(5)在水箱底部注入红色的饱和食盐水溶液后，可观察到清水和红色饱和食盐水间明显的界面。在室温20℃左右的情况下，将灌注的液体静放一昼夜，让饱和食盐水溶液和清水自然扩散(若室温较高或较低可适当缩短或延长扩散时间)。使液体中自然形成不均匀的扩散层，其不均匀现象可由液体颜色的深浅比较中观察到。
(6)红色激光光源。如果没有激光光源，也可利用实验室常用的普通平行光源，在其前面置一狭缝而获得平行“线”光源。由于普通平行光源的光强较弱，为了提高光线在液体中路径的可见度，要在水箱内放置一块白色背景平面板，让液体中的光线逐渐掠过白色背景面板，提高可见度。
演示方法
演示在较暗的遮光实验室进行。
(1)演示光在不均匀介质中的弯曲。让激光光束从侧壁沿近水平方向射入水箱内液体的扩散层，即可观察到光线在不均匀介质中传播时的向下弯曲现象。
(2)演示“海市蜃楼”的光路。让激光光束从侧壁下方以10°-20°仰角方向射入水箱内底部红色液体，即可观察到弧线状的光路。若戴上太阳镜，从水箱的另一侧迎着光线观察，感到激光光源(物)在侧上方。以此讲解“海市蜃楼”现象是很形象的。
(3)演示太阳光线射入地球表面附近不均匀大气层后弯曲的传播路径。让激光光束从水箱上方斜向下射入水中，可观察到光线进入不均匀扩散层就逐渐开始的弯曲现象。
只要能确保水箱内液体的静置，灌注一次液体可连续使用2-3天，虽扩散层厚度会扩大些，仍能很好地达到演示效果，以满足年段教学需要。
透明液体折射率的简易测定方法
实验原理
根据光的折射定律n=sinisinr(1)实验器材及装置
(1)实验器材
极薄的圆柱形透明玻璃杯一个，带有标准刻度的白纸条一张，游标卡尺一把，带孔的硬纸板MN一块，支架(图中未画)一个，被测透明液体(水、酒精、煤油、汽油或香蕉水等)一大杯。
(2)实验装置
把带有刻度的白纸条竖直地贴在透明杯的外侧面，将杯放在水平桌面上，把带有小孔的硬纸板的支架放在杯的旁边。
实验方法及计算
装置好后，适当调整支架的位置和带孔硬纸板的高度，使小孔P与杯口O点保持一定的距离。当杯中没有被测透明液体时，从纸板上P点通过杯口上的O点，即沿PO方向观察到具有标准刻度纸带上的A点，设A点距离杯口C的距离是h1。然后向杯中逐渐倒入被测透明液体，直到倒满为止，再沿PO方向观察，此时观察到杯外标准刻度纸条上的B点，设B点距杯口C点的距离是h2。再用游标卡尺测量出圆柱形玻璃杯的内径，设大小为D。
可见：入射角的正弦值为sini=sini′=cos∠AOC=DD2+h２１；而折射角r的正弦值为sinr=DD2+h２2现将sini和sinr之值代入(1)式，经整理后可得被测透明液体的折射率n为n=sinisinr=D2+h22D2+h２１(2)实验分析
由(2)式可知，将测量透明液体的折射率n由(1)式测入射角和折射角的正弦值sini和sinr之比，变为测杯的内径D和被观察两点A、B的高度h1、h2。为了减小D、h1、h2在测量上的相对误差，要求圆柱形透明杯的直径要适当的大一些，相应入射角i和却要适当的小一些，使被观察点A、B点与杯口的距离h1、h2大一些。