光线b由B点传播到临界面上的B'点所用时间为t，则在t时间内，由于同位于介质1，波速不变，子波源A向介质1中传播的波前与A的距离（即在介质1中的半圆A的半径）就是波线b由B点传到B'的距离（即BB'的长度），形成波的反射。而子波源A向介质2中传播的波前与A的距离（即在介质2中的半圆A的半径）却小于BB'，因为波在介质2中的传播速度小于在介质1中的速度，时间相同时，所走路程就不同，从而形成波的折射。波前b到达临界面上的B'后也会以子波源的形式向四周发射波，所以B'传播的波前可以看作就是B'这个点。由惠更斯原理可知，连接B'的波前（即点B'）与A在介质1和介质2中传播的波前（即过B'分别作两个半圆的切线B'M和B'N，切点分别为M，N，图中所示绿色直线）则切线B'M和B'N就是波前的包络面（即折射和反射后所形成的新的波前），所形成两条的新的波线总是垂直于包络面，即AM⊥B'M，AN⊥B'N。则射线AN就是光线a的折射光线，射线AM就是光线a的反射光线。根据平面几何可以得到入射角∠4大于折射角∠3，所以AN就是折射光线。