När en våg rör sig i en vinkel mot rörelseriktningen är vågfronterna inte längre parallella med rörelseriktningen. Detta gör att vågfronterna inte längre är vinkelräta mot vågstrålarna, som är de linjer som visar vågens rörelseriktning.

Vinkeln mellan vågfronterna och vågstrålarna kallas infallsvinkeln. Infallsvinkeln mäts mellan vågfronterna och normalen till ytan vid den punkt där vågen träffar ytan. Normalen är den linje som är vinkelrät mot ytan vid infallspunkten.

Infallsvinkeln bestämmer riktningen på vågen efter att den träffat ytan. Vågen kommer att reflekteras från ytan i en vinkel som är lika med infallsvinkeln. Vågen kommer också att brytas genom ytan i en vinkel som bestäms av brytningsindexet för materialet på andra sidan av ytan.

Brytningsindex är ett mått på hur mycket ljusets hastighet ändras när det passerar från ett material till ett annat. Ett materials brytningsindex är större än ett om ljusets hastighet är lägre i det materialet än i vakuum. Ett materials brytningsindex är mindre än ett om ljusets hastighet är snabbare i det materialet än i vakuum.

Brytningsvinkeln beräknas med hjälp av Snells lag. Snells lag säger att förhållandet mellan sinus för infallsvinkeln och sinus för brytningsvinkeln är lika med förhållandet mellan brytningsindex för materialet på den infallande sidan av ytan och brytningsindex för materialet på den överförda sidan av ytan.

Till exempel, om en våg träffar en yta i en vinkel på 45 grader och brytningsindexet för materialet på den infallande sidan av ytan är 1,5 och brytningsindexet för materialet på den transmitterade sidan av ytan är 1,0, då blir brytningsvinkeln 30 grader.

Detta innebär att vågen kommer att brytas genom ytan i en vinkel på 30 grader mot normalen. Vågen kommer också att reflekteras från ytan i en vinkel på 45 grader mot normalen.