Luz: reflexión, refracción y ondas electromagnéticas

Sí, puede tener lugar, siempre que el ángulo de incidencia supere el ángulo límite.

Índice de refracción de cada medio ($c$ es la velocidad de la luz en el vacío):$$n_1 = \frac{c}{v_1},\qquad n_2 = \frac{c}{v_2}\qquad\Longrightarrow\qquad v_2 > v_1\ \Rightarrow\ n_2 < n_1$$La luz pasa a un medio menos refringente. Por la ley de Snell,$$n_1\,\text{sen}\,\hat\imath = n_2\,\text{sen}\,\hat r\quad\Longrightarrow\quad \text{sen}\,\hat r = \frac{n_1}{n_2}\,\text{sen}\,\hat\imath > \text{sen}\,\hat\imath$$así que el rayo refractado se aleja de la normal ($\hat r > \hat\imath$). Al aumentar $\hat\imath$, el ángulo de refracción llega a $90^\circ$ (el rayo sale rasante a la superficie) para el ángulo límite $\hat L$:$$\text{sen}\,\hat L = \frac{n_2}{n_1} = \frac{v_1}{v_2} < 1$$Para ángulos de incidencia mayores que $\hat L$, la ley de Snell daría $\text{sen}\,\hat r > 1$, lo que es imposible: no hay rayo refractado y toda la luz se refleja en la superficie de separación. Esa es la reflexión total, en la que se basa la fibra óptica.

Si fuera al revés ($v_2 < v_1$), el rayo se acercaría a la normal y siempre habría refracción: no habría reflexión total.