瑞利散射

瑞利散射（ Rayleigh scattering ），入射光量子与远小于入射辐射波长的粒子(如分子)碰撞时发生的弹性散射，此时光量子的能量和频率均保持不变。

瑞利散射的量子力学表示如图所示，它能给出很直观的 散射图象。图中虚线表示的能级称虚能级，虚能级并不对应于 散射系统的任何实际能态，仅给出光量子高于初态的能量。实际跃迁是通过某一虚能级的两个虚跃迁过程来完成的，它使一个能量为 h v的入射光子湮灭( h为普朗克常数， v为频率)，而同时产生一个能量与入射光子相同的 散射光子。因此发生 散射时，虽然系统的能量状态最终没有改变，但是系统仍直接参与了 散射作用。

瑞利散射总是与喇曼散射（见喇曼光谱学）同时出现，前者的强度通常约为入射光强度的10-3。散射过程有相干性，光子的动量可近似看作是守恒的，对受激的瑞利散射，根据相干要求，入射光与散射光子态间有一定的相位关系。