Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng khi ánh sáng đi qua một môi trường có chỉ số khúc xạ cao hơn môi trường tiếp giáp và góc tới của ánh sáng vượt quá một giá trị gọi là góc phản xạ toàn phần thì toàn bộ ánh sáng sẽ bị phản xạ lại mà không thể đi qua được.
Công thức tính góc phản xạ toàn phần là:
sin c = n2/n1
Trong đó:
- c là góc phản xạ toàn phần
- n1 là chỉ số khúc xạ của môi trường ban đầu (ở đây là không khí, n1 = 1)
- n2 là chỉ số khúc xạ của môi trường tiếp giáp (ở đây là nước, n2 = 4/3)
Vậy, ánh sáng truyền từ nước (n = 4/3) sáng môi trường không khí (n = 1) thì có phản xạ toàn phần. Góc tới giới hạn để có thể có phản xả toàn phần là:
sin c = n2/n1 = 4/3
=> c = sin^-1(4/3) = 41,81 độ
Vậy, khi góc tới lớn hơn 41,81 độ thì sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.