ক্রান্তি কোণ ও পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন

আলোক রশ্মি যখন ঘন মাধ্যম (যেমন কাচ, n₁ = ১.৫) থেকে হালকা মাধ্যমে (যেমন বায়ু, n₂ = ১.০) প্রবেশ করে, তখন প্রতিসরিত রশ্মি অভিলম্ব থেকে দূরে সরে যায়। আপতন কোণ (i) বাড়াতে থাকলে প্রতিসরণ কোণও (r) বাড়তে থাকে। যে আপতন কোণের জন্য প্রতিসরণ কোণ ঠিক ৯০° হয় (অর্থাৎ প্রতিসরিত রশ্মি বিভেদতল ঘেঁষে যায়), তাকে ওই দুই মাধ্যমের ক্রান্তি কোণ বা সংকট কোণ (θc) বলে। কাচ ও বাতাসের জন্য sin θc = n₂/n₁ = ১/১.৫ = ২/৩, অর্থাৎ θc ≈ ৪১.৮° (প্রায় ৪২°)। আপতন কোণ সংকট কোণের চেয়ে বেশি হলে (i > θc, যেমন ৫০°), স্নেলের সূত্র sin r = (n₁/n₂) sin i অনুসারে sin r > ১ হতে হয়, যা অসম্ভব। ফলে আলো দ্বিতীয় মাধ্যমে প্রতিসরিত হতে পারে না; আপতিত আলোর শতভাগ প্রতিফলনের সূত্র মেনে প্রথম মাধ্যমে প্রতিফলিত হয়ে ফিরে আসে। একেই বলে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন (Total Internal Reflection)।

অনেকে মনে করেন কাচ একটি স্বচ্ছ মাধ্যম বলে আলো সবসময়ই কিছু না কিছু বাইরে বেরিয়ে যাবে, অথবা সংকট কোণের পর প্রতিসরণ কোণ আর না বেড়ে বিভেদতল ঘেঁষে ৯০° কোণেই আলো চলতে থাকবে। কিন্তু আপতন কোণ সংকট কোণের চেয়ে বড় হলে আলো কোনো বিভেদতল ঘেঁষে যায় না বা বাইরে যেতে পারে না। এমনকি কোনো রূপালী প্রলেপ বা দর্পণ ছাড়াই বিভেদতলটি ১০০% নিখুঁত প্রতিফলক হিসেবে কাজ করে এবং আলো পুরোটা ভেতরেই প্রতিফলিত হয়। এই কারণেই অপটিক্যাল ফাইবার তারের ভেতর আলো আটকে রেখে সিগন্যাল বহুদূর পর্যন্ত পাঠানো সম্ভব হয়।