Op het punt waar een straal een oppervlak raakt, is de normaal de lijn die daar loodrecht op het oppervlak staat. De invalshoek is de hoek tussen de invallende straal en de normaal; de terugkaatsingshoek en de brekingshoek worden op dezelfde manier vanaf de normaal gemeten.
Voorbeelden
Voorbeeld 3.3 (Hoeken juist aflezen)
Een laserbundel treft een spiegel “onder ” — gemeten vanaf het spiegeloppervlak, zoals bundels vaak worden beschreven. De invalshoek is dan , dus de teruggekaatste straal vertrekt ook onder met de normaal, en de bundel draait over . De afspraak over de normaal vergeten is de meest gemaakte fout van dit hoofdstuk; ze kost elke keer .
Voorbeeld 3.9 (Van lucht naar water)
Een straal treft een rustige vijver onder . Met en :
De straal buigt naar de normaal toe, zoals altijd bij het binnengaan van een trager midden (). Bij het verlaten van het water loopt dezelfde berekening achterstevoren en buigt de straal juist van de normaal af.
Voorbeeld 3.18 (Drie grenshoeken)
Naar lucht toe: voor water is , dus ; voor glas is , dus ; voor diamant is , dus . Hoe hoger de index, hoe smaller de ontsnappingskegel: in diamant zit elke straal die meer dan van de normaal van een facet afwijkt gevangen — het geheim van de schittering, ontleed in Probleem 3.1.