Totalreflexion

Beim Übergang eines Lichtstrahls vom optisch dichteren zum optisch dünneren Medium (z.B. von Wasser in Luft oder von Glas in Luft) gibt es keine bemerkenswerte Erscheinung. Wir wissen, dass in diesem Fall der Brechungswinkel stets größer als der Einfallswinkel ist. Es wird also einen Einfallswinkel (der kleiner als 90° ist) geben, bei dem der zugehörige Brechungswinkel bereits 90° ist. Man nennt diesen Einfallswinkel Grenzwinkel.
Der gebrochene Strahl tritt jetzt streifend – an der Grenzfläche der Medien entlang – aus. Ist nun der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel, so gibt es keinen gebrochenen Strahl mehr, sondern nur noch den reflektierten (Totalreflexion).
Die Grenzfläche verhält sich jetzt wie ein Spiegel, obwohl beide Stoffe lichtdurchlässig sind.

In der fotografischen Optik hat die totale Reflexion entscheidenen Einfluss auf die Berechnung für den Bildwinkel, weil dieser nicht größer als der Grenzwinkel der totalen Reflexion werden darf.
Die Totalreflexion wird bei optischen Instrumenten sehr häufig zur Umlenkung des Lichtes angewandt (Prismengläser, Zielgeräte..)