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Se o meio (2) tiver um índice de refração maior do que aquele do meio (1) (no qual a luz incide) então o ângulo de refração atingirá um valor máximo à medida que aumentarmos o ângulo de incidência.  Esse valor máximo é um limite para o ângulo de refração e por isso nos referimos a esse ângulo como o ângulo de limite de refração.

Para determinarmos o ângulo limite basta notarmos que para o ângulo de incidência nulo teremos ângulo de refração também nulo.  À medida que aumentarmos o ângulo de incidência, o ângulo de refração também aumenta.  O maior valor para o ângulo de incidência é 90o.  Para esse ângulo de incidência atingimos o valor limite ( ).  Temos assim

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Como    obtemos o ângulo limite a partir da equação

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