עזרה ל - ב'
אם משרטטים את מהלך הקרניים כנדרש בסעיף א', אפשר לראות שככל שתגדל זווית הפגיעה במים תגדל גם זווית הפגיעה של הקרן הנשברת בתוך המים במראה; כתוצאה מכך תגדל גם הזווית שבה מוחזר האור מן המראה בתוך המים. כאשר הקרן המוחזרת מן המראה פוגעת בפני המים, יש לחשב לפי טריגונומטריה את זווית הפגיעה. כאשר זו תהיה שווה לזווית הקריטית, תהיה החזרה מלאה והקרן לא תצא.
הזווית הקריטית מחושבת לפי:
zz sinαc = n2/n1 = 1/1.333 = 0.75 → αc = 48.6deg zz
כלומר, זו זווית הפגיעה המירבית בפני המים מפנים. כיוון שהקרן חוזרת מן המראה המוטה, צריך לשים לב שזווית ההחזרה ממנה קטנה מן הזווית שהייתה מתקבלת אם לא הייתה מראה. למעשה, בזמן הפגיעה של הקרן המוחזרת מן המראה בפני המים הזווית הנוצרת עם האנך היא המשלימה ל - 90 של זווית ההחזרה מן המראה. למשל עבור 30 מעלות, זווית השבירה הראשונה תהיה:
zz 1.333*sinθ = 1*sin30 → θ = 22deg zz
זווית הפגיעה במראה תהיה 22-15 כלומר 7 מעלות וזו גם זווית ההחזרה ממנה, ואז זווית הפגיעה של הקרן החוזרת מן המראה במים תהיה 82 מעלות (גדולה מן הזווית הקריטית)
לכן צריך לחשב הפוך: לפי הזווית הקריטית למצוא את זווית הפגיעה וההחזרה במראה וממנה את זווית הכניסה למים.
