散射光強度

（1） 式中Δn （2）

當光束通過不均勻媒質時，一部分光將向四周散開，從側面可看到光束，這種現象稱為光的散射。這是由於媒質分子熱運動導緻密度漲落形成媒質的不均勻性而引起的。瑞利（Rayleigh）證明，當波長為λ通過單位面積的強度為1的光射到體積比λ小的媒質上時，單位體積媒質在垂直於入射光方向單位立體角內散射的光強度為

（1）
式中Δn是折射率n的偏離。利用洛倫茲（Lorentz）的折射公式

常數，及密度ρ的漲落公式，式（1）變為

（2）
可見，壓縮系數κT愈大，波長愈短，散射就愈強。因此睛天時，太陽光中的藍光散射很多，而波長更短的紫色光卻被大氣吸收很多，因此，天空呈蔚藍色。日出和日落時，太陽光通過很厚的大氣層後，呈橙紅色。