瑞利散射（Rayleigh scattering）是由是以英国物理学家劳特 瑞利（Lord Rayleigh）的名字而命名的。是线度小于光的波长的微粒对入射光的散射。瑞利散射的直径是和f4是成比例的，也就是说其频率f 的4次方。
通过瑞利散射可以解释天空为什么是蓝色。光通过大气层遇到空气中的微粒会发生瑞利散射，因为蓝光的频率比红光要高，因此散射发生的比较激烈。这就是为什么白天天空是蓝色的而日出日落时天空是红色的。
白天的时候，太阳的天空得高位，光只需要走很短的路程就可以通过大气层。同时值得一提的是只有短波光，光谱范围中的蓝光被散射。天空是蓝色的。这就是为什么在月球上，因为没有大气层，所以天空在白天的时候也是黑的
当太阳在天空的低位的时候，太阳光要走向对较长的路程通过大气层。则反之会有大部分的高波光被散射，大部分的红光被散射，人们看到的颜色也就相对偏红。
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