【化】 Rayleigh scattering
瑞利散射（Rayleigh Scattering） 是光學和大氣科學中的基礎物理現象，指當光線通過透明介質（如大氣或液體）時，被尺度遠小于光波長的微粒（如氣體分子）散射的現象。其核心特征包括：
散射體的尺寸（(d)）必須遠小于入射光波長（(lambda)），即 (d ll lambda)。例如，可見光波長約400–700 nm，而空氣分子直徑約0.3–0.4 nm，滿足瑞利散射條件。
散射強度（(I)）與波長的四次方成反比：
$$ I propto frac{1}{lambda} $$
因此短波藍紫光散射強度遠高于長波紅光（藍光波長≈450 nm，紅光≈650 nm，散射強度差約5倍）。
散射光頻率與入射光相同，無能量損失。
日光進入大氣層時，短波藍光被空氣分子強烈散射至各方向，形成天空藍色。來源：美國國家航空航天局（NASA）大氣光學科普。
傍晚太陽光穿透更厚大氣層，藍光被大量散射，剩餘紅光直達觀察者，呈現紅色落日。
通過分析散射光譜反演大氣成分（如臭氧層監測）。來源：世界氣象組織（WMO）技術報告。
光纖中瑞利散射是信號損耗主因之一，限制長距離傳輸效率。
瑞利散射截面（(sigma)）的經典表達式為：
$$ sigma = frac{2pi}{3} frac{d}{lambda} left( frac{n-1}{n+2} right) $$
其中 (d) 為粒子直徑，(n) 為介質折射率。公式源于電磁理論中偶極子輻射模型。
權威來源參考
瑞利散射是一種由微小粒子引起的光學散射現象，其核心特征與散射光強度和波長關系密切相關。以下為詳細解釋：
瑞利散射是指當粒子尺寸遠小于入射光波長（通常小于波長的1/10）時發生的散射現象。由英國物理學家瑞利勳爵提出，屬于彈性散射（散射光波長與入射光相同）。
其散射光強度與入射光波長的四次方成反比，數學表達式為：
$$
I propto frac{1}{lambda}
$$
這意味着短波光（如藍光）比長波光（如紅光）更容易被散射。
散射光強度分布具有方向性：
相關定義和公式可進一步參考搜狗百科（）、光學微知識（）及大氣科學領域研究（）。
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