Misalkan cahaya merambat di dalam medium berindeks menuju medium berindeks lebih kecil . Yang disebut sudut kritis adalah sudut datang yang membuat sinar biasnya menyusur permukaan (). Untuk tidak ada sinar bias sama sekali: permukaannya memantulkan seluruh cahaya kembali ke medium pertama, mengikuti hukum pemantulan. Peristiwa ini disebut pemantulan sempurna.
Contoh
Contoh 3.18 (Tiga sudut kritis)
Menuju udara: untuk air, , sehingga ; untuk kaca, , sehingga ; untuk intan, , sehingga . Makin besar indeksnya, makin sempit kerucut keluarnya: di dalam intan, setiap sinar yang lebih dari dari garis normal sebuah faset terperangkap — itulah rahasia kilaunya, yang dibedah pada Soal 3.1.