Lorsque les rayons lumineux frappent la surface intérieure d'un prisme en verre à angle droit avec un angle d'incidence, i qui est supérieur à l'angle critique, c (42° pour le verre), une réflexion interne totale se produit. Un prisme de 45745° est capable de déformer les rayons lumineux à 90°. Cela les rend utiles pour être utilisés comme réflecteur.

Lorsque l'angle incident est suffisamment augmenté, l'angle transmis (dans l'air) atteint 90 degrés. C'est à ce point qu'aucune lumière n'est transmise dans l'air – l'angle critique θc. L'une des applications les plus courantes de la réflexion interne totale est la fibre optique.

L'angle critique est l'angle d'incidence où l'angle de réfraction est de 90°. Si l'angle d'incidence est supérieur à cet angle critique, le rayon réfracté n'émergera pas du milieu, mais sera réfléchi dans le milieu. C'est ce qu'on appelle la réflexion interne totale.

L'angle critique peut être calculé en prenant le sinus inverse du rapport des indices de réfraction. Le rapport nr/ni est une valeur inférieure à 1,0. En fait, pour que l'équation donne même une réponse correcte, le rapport nr/ni doit être inférieur à 1,0.

Quelques exemples de réflexion interne totale dans la vie quotidienne sont la formation d'un mirage, le brillant d'une éprouvette vide dans l'eau, le brillant d'une fissure dans un récipient en verre, le scintillement d'un diamant, la transmission de rayons lumineux dans une fibre optique, etc.

La réflexion interne totale (TIR) est le phénomène qui implique la réflexion de toute la lumière incidente sur la frontière. Le TIR n'a lieu que lorsque les deux conditions suivantes sont remplies : la lumière est dans le milieu le plus dense et s'approche du milieu le moins dense.

L'angle critique peut être calculé à partir de la loi de Snell en fixant l'angle de réfraction égal à 90°. Pour tout angle d'incidence inférieur à l'angle critique, une partie de la lumière incidente sera transmise et une partie sera réfléchie.

alors l'angle critique pour la réflexion interne est θc = degrés. Si les valeurs de n1 et n2 sont saisies ci-dessus, l'angle critique θc pour la réflexion interne totale sera calculé. (Par exemple, θc = 48,6° pour l'eau et l'air.) Mais l'angle de réflexion interne totale peut être mesuré et utilisé pour déterminer l'indice de réfraction d'un milieu.

L'angle critique peut être calculé en prenant le sinus inverse du rapport des indices de réfraction. Le rapport nr/ni est une valeur inférieure à 1,0. En fait, pour que l'équation donne même une réponse correcte, le rapport nr /ni doit être inférieur à 1,0.

Pour une incidence non normale, les coefficients de transmission et de réflexion peuvent être calculés à partir des équations de Fresnel . Pour une réflexion interne totale de la lumière à partir d'un milieu d'indice de réfraction. n1 = ni = , la lumière doit être incidente sur un milieu de moindre indice.