La diffusion de Rayleigh est un phénomène physique où la lumière est dispersée dans différentes directions par de très petites particules. Ces particules sont beaucoup plus petits que la longueur d'onde de la lumière en cause et peut-être même aussi petit qu'un atome unique. Diffusion de Rayleigh est le plus souvent vue dans les gaz même si elle peut se produire dans les deux liquides et solides. La quantité de dispersant présent est fonction des propriétés de polarisation d'un type particulier de particules et peuvent varier en fonction des éléments concernés.
Le montant de la diffusion dépend d'un certain nombre de facteurs. Pour disperser devant être désignée par la diffusion de Rayleigh, la particule doit être beaucoup plus petite que la longueur d'onde de la lumière &mdahs; si la particule est proche de la taille de la longueur d'onde alors les approximations utilisées pour la diffusion de Rayleigh ne sont plus corrects. Plus la particule, cependant, plus l'intensité de la diffusion, alors que la plus grande longueur d'onde de l'intensité moins dispersées.
La lumière peut être diffusée par deux atomes et des molécules. Quand un atome ou particule est impliqué, puis le rapprochement de petite taille peuvent être utilisées. Celui-ci utilise plusieurs hypothèses, notamment que la particule est très faible et que le rayon de la particule et l'indice de réfraction peut être mesurée. Une molécule n'a souvent pas un tel rayon clairement définies et des formules très légèrement différentes doivent être utilisés afin de travailler sur l'intensité de la diffusion. Dans ce cas, la polarisabilité - le montant que la charge sur la molécule sera affecté par un champ électrique - permet de travailler sur l'intensité de diffusion.
La diffusion de Rayleigh est le mécanisme qui provoque le ciel soit bleu. Lorsque la lumière solaire traverse l'atmosphère, il est dispersé par les particules qui sont présentes. Certaines longueurs d'onde de la lumière, cependant, sont plus dispersées que les autres. Dans ce cas, la lumière bleue est dispersée plus efficacement et le ciel bleu apparaît la plupart du temps. La seule exception est au coucher du soleil ou lever de soleil, où les rayons du soleil passent directement à travers l'atmosphère. Dans ce cas, le ciel apparaît plus rouge que la lumière rouge n'est pas diffusée tant que le bleu et peuvent passer à travers l'atmosphère inchangée.
Il y a aussi plusieurs applications pratiques de la diffusion de Rayleigh qui sont utilisés dans la technologie moderne. Par exemple, le fait que la lumière est diffusée est utilisé dans certaines fibres optiques. Pour les fibres optiques à fonctionner correctement, il faut une certaine dispersion des signaux optiques et ceci est obtenu en utilisant de petites particules.