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  瑞利散射可以解释天空为什么是蓝色的。白天,太阳在头顶,当太阳光经过大气层时,与空气分子(其半径远小于可见光的波长)发生瑞利散射,因为蓝光比红光波长短,瑞利散射发生得比较激烈,被散射的蓝光布满了整个天空,从而使天空呈现蓝色,但是太阳本身及其周围呈现白色或黄色,是因为此时看到更多的是直射光而不是散射光,所以日光的颜色(白色)基本未改变——波长较长的红黄色光与蓝绿色光(少量被散射了)的混合。但因为人眼对不同颜色的敏感度不同,以黄绿色敏感度最高,往两边呈钟形分布,因此人眼对蓝色的敏感度远大于紫色,所以即使散射的可见光波长中紫光能量最高,人眼看起来仍是蓝色。  当日落或日出时,太阳几乎在我们视线的正前方,此时太阳光在大气中要走相对很长的路程,所看到的直射光中的蓝光大量都被散射了,只剩下红橙色的光,这就是为什么日落时太阳附近呈现红色,而云也因为反射太阳光而呈现红色,但天空仍然是蓝色的,只能说是非常昏暗的蓝黑色。如果是在月球上,因为没有大气层,天空即使在白天也是黑的。

  大气中的分子在入射光电矢量作用下会极化,从而产生偶极辐射,辐射能流密度的平均值为

  formula_4表示入射光强度,formula_5为入射光与散射光的夹角.
瑞利散射(英语:Rayleigh scattering),由英国物理学家约翰·斯特拉特,第三代瑞利男爵(John Strutt, 3rd Baron Rayleigh)的名字命名。它是半径比光或其他电磁辐射的波长小很多的微小颗粒(例如单个原子或分子)对入射光束的散射。瑞利散射在光通过透明的固体和液体时都会发生,但以气体最为显著。