В рефрактометрах этого типа анализируемая жидкость наносится на поверхность рабочей призмы, изготовленной из сапфира. Поверхность раздела жидкости и призмы освещается сходящимся пучком света с длиной волны 589 нм, а отраженный световой пучок направляется на фотодиод с двумя чувствительными площадками, с помощью которого можно регистрировать положение границы "свет-тень".
