臨界角

光線從光密介質射向光疏介質時，折射角將大於入射角；當入射角為某一數值時，折射角等於90°，此入射角稱臨界角。

臨界角（英語：Critical angle）是使得全內反射發生的最少的入射角。入射角是從折射界面的法線量度計算的。臨界角（

）可從以下方程式計算：

其中

是較低密度介質的折射率，及

是較高密度介質的折射率。這條方程式是一條斯涅爾定律的簡單應用，當中折射角為90°。 當入射光線是準確的等於臨界角，折射光線會循折射界面的切線進行。以可見光由玻璃進入空氣（或真空）為例，臨界角約為41.5° ^[1]  。

如圖2所示： 光線從折射率較高的

介質進入折射率較低的

介質： 當入射角

臨界角

時，光線同時發生向

介質中的折射，以及向

介質中的反射（圖一中紅色光線所示）； 當入射角

臨界角

時，向

介質中折射的光線消失，所有光線向

介質中反射（圖一中藍色光線所示）； 全內反射僅僅可能發生在當光線從較高折射率的介質（也稱為光密介質）進入到較低折射率的介質（也稱為光疏介質）的情況下，例如當光線從玻璃進入空氣時會發生，但當光線從空氣進入玻璃則不會。

與法線的角度越大，光線折射的部分則越少，直至當大於臨界角時，全內反射便會發生（圖中光線的顏色只是作分別之用，並不表示不同顏色光線的光學情況。 ^[2]  ）

真空（或空氣）的折射率為1，相對於其他介質總是光疏介質。當光從折射率為n的介質進入真空或空氣時，

上式表明，在其他介質與真空或空氣的界面上，折射率越大的介質其臨界角越小，越容易發生全反射。

注意：上式只適用於光線從介質到真空（或空氣） ^[3]  。

幾種介質對真空或空氣的臨界角，如下圖3：