La loi de Snell-Descartes permet de calculer un angle ou un indice de réfraction pour un rayon lumineux passant dans un dioptre (d'un matériau à un autre). Tout rayon provenant d'un médium est réfracté lorsqu'il sort de ce médium et pénètre dans un autre.
Le premier angle est le rayon incident – le premier indice de réfraction n correspond au matériau d'où le rayon vient. Le second angle est celui du rayon émergent – le second indice de réfraction correspond à celui du matériau dans lequel le rayon émerge.
Si l'indice de réfraction du matériau d'où le rayon vient à un indice de réfraction supérieur à celui du matériau où il émerge, il existe un angle critique au-dessus duquel le rayon n'est pas réfracté mais reflété intérieurement – le rayon reste piégé dans le matériau. C'est ce principe qui permet aux fibres optiques de transmettre un signal lumineux même quand le câble est courbé.