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Totalreflexion,

 

vollständige Reflexion von Wellen (insbesondere Lichtwellen) an der Grenzfläche von einem optisch dichteren Medium (Brechzahl n₁, z. B. Glas) zu einem optisch dünneren Medium (Brechzahl n₂, z. B. Luft; n₂ n₁), wenn die einfallende Welle von der Seite des optisch dichteren Mediums auf die Grenzfläche trifft und der Einfallswinkel α₁ größer als der Grenzwinkel der Totalreflexion α_T ist. α_T erhält man aus dem snelliusschen Brechungsgesetz (Brechung) für den zugehörigen Winkel des austretenden Strahls (Brechungswinkel α₂) von 90º zu sin α_T = n₂ / n₁.

 

In der Lichtoptik findet die Totalreflexion bei optischen Geräten, z. B. Reflexionsprismen, und Lichtleitern Anwendung. Sie kann jedoch auch bei Elektronen- oder Neutronenwellen oder Röntgenstrahlung (z. B. im Röntgenteleskop) ausgenutzt werden. Die exakte wellentheoretische Behandlung zeigt, dass sich bei Totalreflexion längs der Grenzfläche eine Welle ausbildet, deren Amplitude im optisch dünneren Medium (Medium mit der größeren Phasengeschwindigkeit) exponentiell mit dem Abstand von der Grenzfläche abnimmt; die Eindringtiefe beträgt dabei etwa eine Wellenlänge.