光学描述

如图一所示： 光线从折射率较高的 n 1 {\displaystyle n_{1}} 介质进入折射率较低的 n 2 {\displaystyle n_{2}} 介质： 当入射角 θ θ --> i = θ θ --> 1 c {\displaystyle \theta _{c}} 时，光线同时发生向 n 2 {\displaystyle n_{2}} 介质中的折射，以及向 n 1 {\displaystyle n_{1}} 介质中的反射（图一中红色光线所示）； 当入射角 θ θ --> i = θ θ --> 2 > {\displaystyle \theta _{i}=\theta _{2}>} 临界角 θ θ --> c {\displaystyle \theta _{c}} 时，向 n 2 {\displaystyle n_{2}} 介质中折射的光线消失，所有光线向 n 1 {\displaystyle n_{1}} 介质中反射（图一中蓝色光线所示）； 全内反射仅仅可能发生在当光线从较高折射率的介质（也称为光密介质）进入到较低折射率的介质（也称为光疏介质）的情况下，例如当光线从玻璃进入空气时会发生，但当光线从空气进入玻璃则不会。

临界角

临界角（英语：Critical angle）是使得全内反射发生的最少的入射角。入射角是从折射界面的法线量度计算的。临界角（ θ θ --> c {\displaystyle \theta _{c}} ）可从以下方程式计算：

其中 n 2 {\displaystyle \!n_{2}} 是较低密度介质的折射率，及 n 1 {\displaystyle \!n_{1}} 是较高密度介质的折射率。这条方程式是一条斯涅尔定律的简单应用，当中折射角为90°。 当入射光线是准确的等于临界角，折射光线会循折射界面的切线进行。以可见光由玻璃进入空气（或真空）为例，临界角约为41.5°。

受抑内全反射技术

如果，我们取两个密介质区域，中间夹着一薄层的疏介质，例如一层厚度与入射光波波长大小相当的空气薄层，让光束透过自密介质区射向空气层，则光会透过薄层，再进入对向的密介质区。这种入射角大于临界角 θ θ --> i > θ θ --> c {\displaystyle \theta _{i}>\theta _{c}} ，而又能超越障碍，透射到另一介质的现象，称为受抑内全反射(Frustrated Total Reflection)。

这种现象的产生是由于当发生全反射时，电磁场并非完全没有进入疏介质；只是进入疏介质区域的电磁场强度以指数式衰减的形式消失。所以在全反射的状态之下，仍然有部分电磁场进入疏介质薄层后再进入对向的密介质区，只不过这种电磁波的强度会随着光波行进距离越远而很快耗损殆尽。

量子力学中的量子穿隧效应，实与此相当。

应用

 绿海龟和它的全内反射

光导纤维就是利用了内全反射这一原理，由于反射时没有光线的损失，因此信号可以传输到极远的距离，广泛应用于内视镜及电信上。海市蜃楼亦是由此一原理所生成，光线从较密的介质（冷空气）进入到较疏的介质（近地面的热空气）。

参看

漫反射

斯涅尔定律（光的折射定律）

隐失波

折射

全外反射

光极化

古斯－汉欣位移

完美镜面（英语：Perfect mirror）

斯涅尔窗（英语：Snell"s window）

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