レイリー散乱
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レイリー散乱（レイリー卿ジョン・ウィリアム・ストラットにちなむ）は、光の波長よりも短い粒子による光の散乱である。透明な液体や固体中でも起きるが、典型的な現象は気体中の散乱であり、太陽光が大気で散乱されて、空が青くみえるのはレイリー散乱による。
散乱の量は粒子の大きさと光の波長による。散乱係数は波長の4乗に反比例する。
レイリー散乱の散乱係数ks は下式のようになる。
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- nは粒子数
- dは粒子径
- mは反射係数
- λは波長
これから波長の短い青は赤よりも多く散乱される。「夕焼け」・「朝焼け」については、太陽光はより大気中をより長く進むために青色は散乱し、より散乱されない赤色が届くことによる。
光の波長と同程度の粒子（散乱体）による光の散乱はミー散乱という。
光学計測にも用いられ、特徴としては、信号強度が分子数密度に比例し、分光法より高強度であることが挙げられる。トレーサとしては散乱断面積の大きい物質が用いられる。
散乱係数の波長と散乱粒子の大きさに関わるパラメータとして
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- D:粒子径
- λ:波長
があり、
- α < 0.4 はレイリー散乱の領域、
- 0.4 < α < 3 はミー散乱の領域、
- α > 3 は回折散乱の領域とされる。
