瑞利散射ruili sanshe

媒质中线度小于光的波长的散射中心对入射光的散射现象。因英国物理学家瑞利(T.B.Rayleigh)于1871年首次研究了它而得名。散射中心可以是杂质微粒，也可以是媒质本身的原子、分子（但这时媒质需有密度起伏才能观察到散射光）。按照经典电磁理论，在光波场的作用下，原子、分子成为按光波频率振动的偶极子，从光波取得能量，同时发出辐射。这种辐射就是散射光。这种散射的主要特点有三：
❶因偶极辐射的振幅与电子振动加速度成正比，此加速度又与入射光频率平方成正比，因此光强正比于频率四次方。
❷如果入射光是偏振光，E在oy轴方向上振动，如图1。于是散射中心c的电振动也将平行于oy轴，它所发的次级球面子波中，电矢量E′都应是E的投影方向，E′又应垂直于子波传播方向，故散光也是偏振光，在不同方向上强度不同，在xoz平面内之各方面上最大，在偶极子轴bb′方向上为零。在yoz平面内，散射光强的分布随θ角而变.如图2。
❸如果入射光是自然光，则在垂直于原光束的平面内的所有方向上，散射光强应相等。这时散射光强仅与散射角ᵠ有关：I(ᵠ)=I′(1+cos²ᵠ)如图3。其中I′为垂直于入射光方向的散射光强，这时各方向的散射光一般是部分偏振的，但在垂直入射光的方向上为线偏振光。如果散射中心是各向异性的，则散射光的偏振情况更复杂一些。瑞利散射在确定粒子线度、研究原子、分子结构方面有广泛应用。

图1

图2

图3