内部反射(入射媒質屈折率 ni> 透過媒質屈折率nt)で入射角θiが臨界角θcよりも大きい場合を考える(エバネッセント波も参照)。
光学的に密度の高い媒質中に光源があり、θiを徐々に大きくする(図１)。
図１ 内部反射と臨界角
θiの増加とともに振幅反射係数r//とr⊥は増加し、振幅透過係数t//とt⊥は減少する(フレネルの公式の解釈の”振幅係数”を参照)。
ni> nt(相対屈折率nti< 1)であるからθt> θiである。θiが大きくなると、透過光線は境界に接するようになり、反射ビーム強度はますます大きくなる。
ついにθt= 90ºになると、sin θt=1 であり、
(式１)
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