Quando uma onda se move num ângulo com a direção do movimento, as frentes de onda não são mais paralelas à direção do movimento. Isso significa que as frentes de onda não são mais perpendiculares aos raios das ondas, que são as linhas que mostram a direção do movimento da onda.

O ângulo entre as frentes de onda e os raios das ondas é chamado de ângulo de incidência. O ângulo de incidência é medido entre as frentes de onda e a normal à superfície no ponto onde a onda atinge a superfície. A normal é a linha perpendicular à superfície no ponto de incidência.

O ângulo de incidência determina a direção da onda após atingir a superfície. A onda será refletida na superfície em um ângulo igual ao ângulo de incidência. A onda também será refratada através da superfície em um ângulo determinado pelo índice de refração do material do outro lado da superfície.

O índice de refração é uma medida de quanto a velocidade da luz muda quando ela passa de um material para outro. O índice de refração de um material é maior que um se a velocidade da luz for mais lenta nesse material do que no vácuo. O índice de refração de um material é menor que um se a velocidade da luz for mais rápida nesse material do que no vácuo.

O ângulo de refração é calculado usando a Lei de Snell. A Lei de Snell afirma que a razão entre o seno do ângulo de incidência e o seno do ângulo de refração é igual à razão entre o índice de refração do material no lado incidente da superfície e o índice de refração do material no lado transmitido da superfície.

Por exemplo, se uma onda atinge uma superfície num ângulo de 45 graus e o índice de refração do material no lado incidente da superfície é 1,5 e o índice de refração do material no lado transmitido da superfície é 1,0, então o ângulo de refração será de 30 graus.

Isso significa que a onda será refratada através da superfície em um ângulo de 30 graus com a normal. A onda também será refletida na superfície em um ângulo de 45 graus em relação ao normal.