Ainsi Descartes a défini la formule suivante (nous ne rentrerons pas dans les détails qui impliquent d'autres formules) :

                                    n_i . sin i = n_r . sin r

où : - i = angle d'incidence
      - r = angle de réfraction
(i et r sont définis par rapport à la normale, droite perpendiculaire à la surface de
séparation des deux milieux)
      - n = indice de réfraction d'un milieu transparent
(n = c/v, où c est la vitesse de la lumière dans le vide, et v sa vitesse dans le
milieu traversé)

Les lois de la réfraction disent également que le rayon peut être réfléchi, dans ce cas i = r.

Si dans la formule ni . sin i = nr . sin r, n_r est supérieur à n_i, alors le rayon est réfléchi jusqu'à un certain angle appelé angle limite de réfraction.

C’est ce principe qui est utilisé dans la fibre optique :
En effet le rayon lumineux arrivant dans la fibre est réfléchi (comme sur le schéma ci-dessus) tout le long de la fibre optique.

On empêche le rayon lumineux de sortir du cœur de la fibre en dopant la silice pour ainsi obtenir n_c>n_g, où n_c représente l’indice de réfraction du cœur et n_g, celui de la gaine optique.

Voir l'animation sur le principe de réflexion (dans une fibre à saut d'indice)

Voir l'animation sur la courbure de la lumière dans une fibre optique

Grâce à la seconde animation on s'aperçoit alors que lorsque dans notre toute première expérience nous affirmions que la lumière était "courbée", elle ne l'était pas tout à fait car elle continuait à se propager de façon rectiligne dans la fibre tout comme dans l'animation 2 (courbure de la lumière).