散射是由於介質中的不均勻性造成的。關於瑞利散射（Rayleigh scattering），主要為藍色之散射，其分子或粒子之大小有何特徵？

本題考點

瑞利散射的成立條件（粒子尺度與光波長的關係）與其對短波長的偏好。

正解理由

當粒子遠小於光的波長時，整個粒子內的電子幾乎同時受到光波電場的驅動，形成一個隨光振動的小偶極子，再向四面八方輻射光。這種偶極輻射的強度隨頻率急遽上升，因此波長愈短的光被散射得愈強，藍光散射遠多於紅光，這就是瑞利散射以藍色為主的原因。粒子一旦與波長相當或更大，粒子不同部位的再輻射會互相干涉，散射對波長的選擇性消失，變成各色光散射程度相近的米氏散射。所以瑞利散射的粒子特徵是「小於光的波長」。故選 A。

逐項排除

1. (A)

   小於光的波長：粒子遠小於波長才形成偶極散射、強烈偏向短波長，符合瑞利散射。

2. (B)

   相等於光的波長：粒子與波長相當時屬米氏散射的範圍，散射對波長的選擇性變弱，不是瑞利散射；應改為小於波長。

3. (C)

   大於光的波長：粒子大於波長時，散射幾乎不分顏色（如雲霧呈白色），甚至接近幾何光學的反射與折射，不是瑞利散射；應改為小於波長。

4. (D)

   與光波長無關：瑞利散射的定義就建立在粒子尺度與波長的比較上，散射強度也強烈依賴波長，敘述與事實相反。

記憶點