תאור פשוט של מעבר אלומת קרני אור בטיפה כדורית מופיע באיור 8.

קרן מסמנת עבורנו את כיוון התקדמות אלומת האור.

איור 8: מעבר אלומת אור בטיפת מים.

הקרן פוגעת בזווית i, נשברת בזווית r.

קרן זו פוגעת בדופן הנגדית בזווית r, וחלקה מוחזר בזווית r (זווית פגיעה שווה לזווית החזרה). קרן זו פוגעת בדופן הקרובה לצופה ונשברת לכיוונו.

מהגיאומטריה הפשוטה, מקבלים כי זווית חיצונית במשולש שווה לסכום שתי הזוויות הפנימיות שאינן צמודות לה, כלומר:

r = (i-r)+(a/2)

2r = 2i-2r+a

a = 4r-2i

הזווית a מגדירה את הזווית שיוצר כיוון המקור המדומה (בו רואה הצופה את הקשת) עם הכיוון המקורי של האלומה היוצרת את הקשת.

באיור 9 מופיע תאור הזווית a כפונקציה של הזווית i עבור מקדם שבירה של מים (n=1.33). באיור זה רואים זווית מכסימלית עבור 42⁰=a. כמו כן רואים שהמספר הרב של הקרניים הפוגעות בטיפה (בתחום הזוויות i בין הערכים 55⁰-65⁰) יוצר אלומת קרניים המוחזרות בכיוון זווית מכסימלית זו.

איור 9: זווית הקשת a כפונקציה של זווית הפגיעה i.