Цей кут називається критичним кутом заломлення і може бути знайдений з використанням закону Снелла-Декарта, який описує заломлення світла на границі двох середовищ з різними показниками заломлення.

Закон Снелла-Декарта говорить, що співвідношення синусів кутів падіння і заломлення є константою для двох середовищ з показниками заломлення n1 та n2:

sin(θ1) / sin(θ2) = n2 / n1

де θ1 - кут падіння, θ2 - кут заломлення, n1 - показник заломлення першого середовища, n2 - показник заломлення другого середовища.

Критичний кут заломлення відбувається, коли кут заломлення дорівнює 90 градусам. У цьому випадку, sin(θ2) = 1, і закон Снелла-Декарта можна переписати як:

sin(θ1) = n2 / n1

Отже, критичний кут падіння може бути знайдений за допомогою оберненого синуса:

θ1 = sin^-1(n2 / n1)

Для скла (з показником заломлення близько до 1,5) та води (з показником заломлення близько до 1,33) критичний кут заломлення дорівнює близько 48,75 градусів. Тому, якщо кут падіння буде менше 48,75 градусів, то відбитий та заломлений промені не будуть перпендикулярні один одному. Якщо кут падіння буде більше 48,75 градусів, то промінь повністю відбиватиметься, а не заломлюватиметься.