Le front d'onde direct (bleu) est le cercle centré sur la source et de rayon r_d = V₁t
La source virtuelle, symétrique de la source par rapport à l'interface, est indiquée par la croix rouge en x_v = 2dsinα , z_v = 2dcosα avec d la distance de la source à l'interface.
Le front d'onde réfléchi est le cercle de rayon r_v = V₁t centré sur la source virtuelle.
A tout t, l'intersection des fronts d'onde direct et réfléchi avec l'interface est commune (loi de Snell par rapport à la normale à l'interface).

Comme la vitesse V₂>V₁, seules les ondes directes telles que leurs angles d'incidence par rapport à la normale à l'interface soient inférieurs à l'incidence critique θ_c sont transmises (violet). Ici, V₁/V₂ = 1/2 et θ_c = 30°.
Les ondes directes ayant un angle d'incidence par rapport à la normale à l'interface > θ_c sont réfléchies totalement sur l'interface.

Pour les incidences inférieures à θ_c, l'intersection des fronts d'onde direct et transmis avec l'interface est commune (loi de Snell par rapport à la normale à l'interface).
A partir du moment où le front d'onde transmis est orthogonal à l'interface, il avance plus rapidement sous l'interface que les fronts d'onde direct et réfléchis.
Il est donc en avance sur l'interface qu'il balaye à la vitesse V₂, entrainant derrière lui le front d'onde conique (vert) qui remonte sous l'incidence θ_c par rapport à l'interface dans la couche.
Pour les récepteurs situés à l'amont de la source, le front d'onde conique a une incidence par rapport à la verticale θ_c-α.
Pour ceux situés à l'aval, le front d'onde conique a une incidence par rapport à la verticale θ_c+α.
La distance critique à partir de laquelle l'onde conique émerge en surface est inférieure du coté amont à celle du coté aval : x_cam = z_vtg(θ_c-α)+x_v, x_cav = z_vtg(θ_c+α)-x_v.

Bas :
Temps d'arrivée en surface en fonction de la distance source-récepteur.

L'onde directe (bleu) correspond à la droite de pente 1/V₁ issue de l'origine.
L'onde réfléchie (rouge) correspond à l'hyperbole de sommet en x = x_v , t = z_v/V₁ = 1s et asymptotique à la droite de pente 1/V₁.

L'onde conique du coté amont correspond à la droite de pente sin(θ_c-α)/V₁ issue du point x_cam, t_cam = z_v/cos(θ_c-α)/V₁.
L'onde conique du coté aval correspond à la droite de pente sin(θ_c+α)/V₁ issue du point x_cav, t_cav = z_v/cos(θ_c+α)/V₁.
L'hyperbole de réflexion est tangente à la droite de l'onde conique vers l'amont en x_cam et à celle de l'onde conique vers l'aval en x_cav