全內反射

全內反射（），又稱全反射，是一種光學現象。當光線經過兩個不同折射率的介質時，部份的光線會於介質的界面被折射，其餘的則被反射。但是，當入射角比臨界角大時（光線遠離法线），光線會停止進入另一介面，全部向內面反射。

這只會發生在當光線從光密介質（較高折射率的介質）進入到光疏介質（較低折射率的介質），入射角大於臨界角(critical angle)時。因為沒有折射（折射光線消失）而都是反射，故稱之為全內反射。例如當光線從玻璃進入空氣時會發生，但當光線從空氣進入玻璃則不會。最常見的是沸騰的水中氣泡顯得十分明亮，就是因爲發生了全內反射。

克卜勒（，1571-1630）在西元1611年於他的著作《》中，已發表全内反射的現象。

光學描述 
如图一所示：
光线从折射率较高的  介质进入折射率较低的  介质：
当入射角  即少於临界角  时，光线同时发生趨離  介质(normal)的折射，以及向  介质的反射（图一中红色光线所示）；
当入射角  即大於临界角 时，   介折射的光线消失，所有光线向  介质中()反射（图一中蓝色光线所示）；
全内反射仅仅可能发生在当光线从较高折射率的介质（也称为光密介质）进入到较低折射率的介质（也称为光疏介质）的情况下，例如当光线从玻璃进入空气时会发生，但当光线从空气进入玻璃则不会。

例如：

為光纖核心折射率 ()  1.5
 為空氣折射率 () = 1
   = 
=未知

那麼空氣和光纖核心临界角( )為

临界角 
临界角（）是使得全内反射发生的最少的入射角。入射角是从折射界面的法线量度计算的。临界角（）可從以下方程式計算：

其中是较低密度介质的折射率，及是较高密度介质的折射率。这条方程式是一条斯涅尔定律的简单应用，当中折射角为90°。
当入射光线是准确地等于临界角，折射光线会循折射界面的切线进行。以可见光由玻璃进入空气（或真空）为例，临界角约为48.7°。

受抑全内反射技術 
如果，我們取兩個密介質區域，中間夾著一薄層的疏介質，例如一層厚度與入射光波波長大小相當的空氣薄層，讓光束透過自密介質區射向空氣層，則光會透過薄層，再進入對向的密介質區。這種入射角大於臨界角 ，而又能超越障礙，透射到另一介質的現象，稱為受抑全内反射(Frustrated Total Reflection)。

這種現象的產生是由於當發生全反射時，電磁場並非完全沒有進入疏介質；只是進入疏介質區域的電磁場強度以指數式衰減的形式消失。所以在全反射的狀態之下，仍然有部分電磁場進入疏介質薄層後再進入對向的密介質區，只不過這種電磁波的強度會隨著光波行進距離越遠而很快耗損殆盡。

量子力學中的量子穿隧效應，實與此相當。

應用 

光導纖維就是利用了全内反射這一原理，由於反射時沒有光線的損失，因此信號可以傳輸到極遠的距離，廣泛應用於內視鏡及電信上。海市蜃樓亦是由此一原理所生成，光線從較密的介質（冷空氣）進入到較疏的介質（近地面的熱空氣）。

參見 
 漫反射
 斯涅爾定律（光的折射定律）
 隐失波
 折射
 全外反射
 光極化
 古斯－汉欣位移

參考文獻 

几何光学
物理現象
光學現象