全内反射，也称为全TIR，是一种光学现象。 当光从折射率较高的介质进入折射率较低的介质时，如果入射角大于某个临界角θc（光线远离法线）射向圆心的光线如何折射，则折射光将消失，全部入射光会被反射。 请勿进入低折射率介质。
光学描述
中等的：
图1
什么时候
介质中的反射（图1中蓝光所示）；
仅当光从折射率较高的介质（也称为光密介质）进入折射率较低的介质（也称为光稀介质）时，例如当光从玻璃进入时，才会发生全内反射。 当空气在空气中时会发生这种情况，但当光从空气进入玻璃时则不会发生。
临界角
临界角是折射角为90°时的入射角。 入射角是相对于折射边界测量的（参见斯涅尔定律图）。 考虑从玻璃进入空气的光，从界面发射的光被偏向玻璃板。 当入射角充分增大时，折射角（在空气中）达到 90 度。 入射角通过折射界面的法线测量。 临界角（
结果值等于临界角
是较高密度介质的折射率。 该方程是斯涅耳定律的简单应用。 当入射光线正好等于临界角时，折射光线将沿着折射界面的切线运动。 以可见光从玻璃进入空气（或真空）为例，临界角约为41.5°。
全内反射
抑制的
在正常情况下，倏逝波在界面上传输的能量为零。 然而，如果将具有较高折射率的第三介质放置在第一介质和第二介质之间的界面的几个波长内，则倏逝波将与普通波不同地传递能量。 进入第二介质。 这个过程称为受抑全内反射（FTIR），与量子隧道非常相似。 如果将电磁场视为光子的波函数，则量子隧道模型在数学上是相似的。 低折射率介质可以被认为是光子可以穿透的屏障。
FTIR 的透射系数对第三和第二介质之间的间距高度敏感（直到间隙几乎闭合，函数近似指数），因此这种效应通常用于调制大动态的光传输和反射范围。
相移
全内反射的一个不太为人所知的方面是反射光在反射光和入射光之间具有角相位变化或相移。 从数学上讲，这意味着菲涅尔反射系数是复数而不是实数。 该相移与偏振相关，并且随着入射角进一步偏离临界角而逐渐增大。
在隐藏的波浪中
当界面发生全内反射时射向圆心的光线如何折射，光仍会以较短的距离投射到折射率较低的介质中，该距离约为光波波长的数量级，一般为一百纳米左右，称为隐藏矢量波或隐藏矢量场。 隐藏矢量波的电磁场沿着界面的法线方向快速衰减。
应用
(1)光纤正是利用了这一原理。 由于反射过程中没有光损失，信号可以传输到极长的距离，广泛应用于内窥镜和电信领域。 海市蜃楼也是由这一原理产生的，其中光线从较稠密的介质（冷空气）进入较稀薄的介质（靠近地面的热空气）。
（2）全内反射荧光显微镜利用光全内反射过程中产生的隐藏矢量波来激发非常接近界面（约一百纳米）的荧光分子并对其成像。 该技术比传统落射荧光显微镜具有更好的空间分辨率，主要用于生命科学中细胞膜附近区域的成像研究。
(3)全内反射是汽车雨量传感器的工作原理，它控制挡风玻璃雨刷器。
(4)全内反射的另一个应用是光的空间过滤。
(5)双筒望远镜中的棱镜使用全内反射而不是反射涂层来折叠光路并显示正立图像。
(6) 一些多点触摸屏使用受抑全内反射结合相机和适当的软件来拾取多个目标。
(7)房角镜检查利用全内反射来观察眼睛的角膜和虹膜之间形成的解剖角度。
(8)步态分析仪器利用受抑全内反射结合高速摄像机来捕捉和分析实验室啮齿动物的足迹。
(9)光学指纹装置利用受抑全内反射来记录人的指纹图像，而不需要使用墨水。
(10) 全内反射荧光显微镜利用 TIR 产生的倏逝波来激发靠近表面的荧光团。 这对于研究生物样品的表面特性很有用。
例子
游泳时，当人在水下睁开眼睛时，可以观察到全内反射。 如果水面平静的话，它的表面就像一面镜子。 钻石的形状通常也可以最大限度地增加从钻石背面内部反射的光量。 非常高的钻石折射率提供了一个小的临界角，所有进入钻石的光都被反射回来，以优化钻石切工。
