Podobnie jak światło na granicy dwu ośrodków promieniowanie rentgenowskie ulega załamaniu oraz odbiciu. Dla promieniowania X współczynnik załamania n dla ośrodka nie będącego próżnią jest mniejszy niż 1. Tak więc przy bardzo małych kątach padania promieniowania na płaszczyznę ośrodka może zajść całkowite odbicie. Współczynnik załamania wyrażony jest następującą zależnością:
n= 1 - Ó- ifi (1)
gdzie 5 przedstawia czynnik rzeczywisty - składową dyspersyjną, a P czynnik urojony - składową absorpcyjną współczynnika załamania. Oba czynniki zależą od długości fali promieniowania X, p zależy od masowego współczynnika absorpcji, a 5 od gęstości ośrodka. Zależność obu współczynników od wielkości fizycznych charakteryzujących ośrodek przedstawiają wzory 2 i 3:
(2)
(3)
S=f^XP7X/t2
2nmc2 A
T pX 4tt
Gdzie:
e - ładunek elektronu.
Na - liczba Avogadro, c - prędkość światła w próżni,
Z- liczba atomowa pierwiastka ośrodka,
A - liczba masowa pierwiastka ośrodka,
X - długość fali promieniowania,
r - masowy współczynnik fotoelektrycznej absorpcji ośrodka dla promieniowania o długości fali X,
p - gęstość ośrodka.
9