一種屬于散射的光學(xué)現(xiàn)象。 也稱為“分子散射”。 當(dāng)粒徑遠(yuǎn)小于入射光波長(zhǎng)（小于波長(zhǎng)的十分之一）時(shí)，各個(gè)方向的散射光強(qiáng)度不同。 該強(qiáng)度與入射光波長(zhǎng)的四次方成反比。 這種現(xiàn)象稱為射線銳散射。
中文名
瑞利散射
外國(guó)名
相關(guān)術(shù)語(yǔ)
大氣散射
學(xué)科分支
大氣物理
描述
瑞利散射定律是由英國(guó)物理學(xué)家瑞利勛爵于1900年發(fā)現(xiàn)的，因而得名。
為了滿足瑞利散射的要求，粒子的直徑必須遠(yuǎn)小于入射波的波長(zhǎng)。 通常上限約為波長(zhǎng)的1/10（1-300 nm）。 此時(shí)，散射光的強(qiáng)度是入射光波長(zhǎng)的四倍。 與平方成反比，即波長(zhǎng)越短，散射越強(qiáng)。
另外，在光的正向和反方向散射光的程度相同，在垂直于入射光的方向（如名片圖片）散射光的程度最低[1]。
光學(xué)現(xiàn)象
(1) 天空的顏色
由于瑞利散射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的四次方成反比，因此太陽(yáng)光譜中波長(zhǎng)較短的藍(lán)紫光比波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光散射更明顯。 短波長(zhǎng)中，藍(lán)光能量最大，所以當(dāng)雨后天空晴朗時(shí)，或者秋季空氣清新時(shí)（空氣中粗顆粒相對(duì)較少，分子散射是主力），在大氣分子的強(qiáng)烈散射作用，藍(lán)光被散射到天空中，天空呈現(xiàn)藍(lán)色。
另外，由于大氣密度隨著高度的增加急劇減小，大氣分子的散射作用相應(yīng)減弱，天空的顏色也從藍(lán)色變?yōu)榍嗌s8公里）、深青色（約11公里）、深紫色（約13公里）有高度。 ，黑紫色（約21公里）英國(guó)物理學(xué)家瑞利，再往上，空氣非常稀薄，大氣分子的散射作用極弱，天空被黑暗吞沒(méi)。 可以說(shuō)，瑞利散射的結(jié)果削弱了太陽(yáng)投射到地球表面的能量。 [2]
(2) 夕陽(yáng)的顏色
當(dāng)日落或日出時(shí)，太陽(yáng)幾乎直接位于我們的視線前方。 此時(shí)，陽(yáng)光要在大氣中傳播較長(zhǎng)的距離。 我們看到的直射光中大量波長(zhǎng)較短的藍(lán)光被散射。 只剩下紅橙色的光，這就是為什么日落時(shí)靠近太陽(yáng)的區(qū)域呈現(xiàn)紅色，云也因?yàn)榉瓷潢?yáng)光而呈現(xiàn)紅色，但天空仍然是藍(lán)色的。
(3)海水顏色
水對(duì)可見(jiàn)光中紅光的吸收比藍(lán)光稍強(qiáng)物理資源網(wǎng)，所以少量的水呈現(xiàn)無(wú)色，大量的水呈現(xiàn)藍(lán)色（可以理解為水其實(shí)是一種非常非常輕的物質(zhì)）藍(lán)色液體）。 水中較大的顆粒在反射下使海水看起來(lái)呈深藍(lán)色，這是海水顏色的主要原因。 同時(shí)，在清潔的海水中，由于懸浮顆粒少，粒徑小英國(guó)物理學(xué)家瑞利，分子散射也起到一定的作用。 它的散射遵循瑞利散射定律，也導(dǎo)致海水呈藍(lán)色。
原則
(1) 標(biāo)尺數(shù)α
散射程度隨著粒子半徑 (r) 與輻射波長(zhǎng) (λ) 之比以及許多其他因素（如偏振、角度和相干性）的變化而變化。 因此，常引用無(wú)量綱尺度數(shù) α = 2πr/λ 作為判據(jù)：
當(dāng)α遠(yuǎn)小于0.1時(shí)，可采用瑞利散射；
當(dāng)α≥0.1時(shí)，需進(jìn)行儀表散射；
當(dāng)α>50時(shí)，可采用幾何光學(xué)。
（二）變更規(guī)則
下圖顯示了水滴的散射效率因子隨尺度數(shù)α的變化曲線。
從圖中可以看出，當(dāng)α非常接近0時(shí)，散射效率因子隨α迅速增大，這是瑞利散射的一個(gè)特性。 對(duì)于同一類型的散射粒子（如空氣分子），由于半徑r是固定的，α的增大意味著波長(zhǎng)λ的減小。
散射效率因子隨 α 的增加表明較短波長(zhǎng)的光比較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光散射更強(qiáng)烈。