Μονοχρωματική ακτινοβολία κινείται μέσα σε ένα πυκνό οπτικό μέσο (μεγάλος δείκτης διάθλασης) και προσπίπτει στη διαχωριστική επιφάνεια του μέσου αυτού, με ένα άλλο το οποίο είναι οπτικά αραιό (μικρός δείκτης διάθλασης).
Η γωνία πρόσπτωσης στη διαχωριστική επιφάνεια των δύο οπτικών μέσων καθορίζει και το φαινόμενο που θα συμβεί.
- Αν η γωνία πρόσπτωσης είναι τέτοια ώστε η γωνία διάθλασης να είναι 90°, τότε η γωνία πρόσπτωσης ονομάζεται κρίσιμη γωνία. Η τιμή της εξαρτάται από τους δείκτες διάθλασης των δύο οπτικών μέσων.
- Αν η γωνία πρόσπτωσης είναι μικρότερη από την κρίσιμη, θα συμβεί διάθλαση, οπότε η ακτινοβολία θα εξέλθει από το πυκνό οπτικό μέσο αλλάζοντας διεύθυνση διάδοσης.
- Αν η γωνία πρόσπτωσης είναι μεγαλύτερη από την κρίσιμη, θα συμβεί ολική εσωτερική ανάκλαση και η ακτινοβολία εγκλωβίζεται μέσα στο πυκνό οπτικό μέσο (η γωνία πρόσπτωσης είναι ίση με τη γωνία ανάκλασης).
Στο video που ακολουθεί η ακτίνα ενός Laser προσπίπτει στη διαχωριστική επιφάνεια νερού αέρα κινούμενη από το νερό στον αέρα (από πυκνό σε αραιό οπτικό μέσο), με γωνία πρόσπτωσης μεγαλύτερη από την κρίσιμη γωνία. Έτσι ανακλάται ολικά και εγκλωβίζεται μέσα στο νερό χρωματίζοντας το (ένα μικρό μέρος της ακτινοβολίας αυτής εξέρχεται και γι' αυτό άλλωστε τη βλέπουμε με πράσινο χρώμα)
Δείτε και αυτό το video, καθώς και μια εφαρμογή της ολικής ανάκλασης στο ουράνιο τόξο.
http://www.fiberoptics4sale.com/Merchant2/fofs_img/total-internal-reflection.gif
