Rayleigh saçılımı, ışığın veya diğer elektromanyetik radyasyonun, ışığın dalga boyundan daha küçük tanecikler tarafından saçılımını ifade eder. Bu isim, İngiliz fizikçi Lord Rayleigh'ın adına ithafen verilmiştir.
"Mavi gökyüzünün yansıması, su-hava ve sınır bölgelerinde oluşan görüntü ile suyun mavi olarak algılanmasını sağlıyor."
Işık, saydam katı veya sıvıların içinden geçtiğinde de meydana gelse de en çok gazlarda gözlenir. Gökyüzünün mavi görünmesinin temel nedeni, açık atmosferde güneş ışığının Rayleigh saçılımına uğramasıdır.
Rayleigh saçılımını ortaya atan bilim adamı Lord Rayleigh ilk olarak gaz moleküllerini incelemiştir. Lord Rayleigh, Rayleigh saçılımında artı ve eksi yüklerin ışık dalgasından geçerek dağıldıklarını ve titreşmeye başladıklarını görmüş ve bu konuda araştırmalar yapmaya başlamıştır. Bu titreşmeler bir ışık kazanımıyla sonuçlanır. Titreşmeyi oluşturan dalga kendine has bir yolda yayılırsa da, molekülün saldığı ışık, hemen hemen bütün doğrultularda ışınlanmaya başlar.
Lord Rayleigh araştırmaları sonucunda, ışık saçılımının derecesinin ona çarpan ışık saçılımlarının dalga boylarına göre değiştiğini ortaya atmıştır. Buradan da uzun dalga boylu ışık kısa dalga boylu ışığa göre daha az saçılım gösterir.
"Bu yasaya göre; dalga boyuna oranla küçük parçacıkların saçılıma uğrattığı ışığın şiddeti dalga boyunun dördüncü kuvveti ile arasında ters bir bağıntı vardır."
Işık dalgaları moleküllere çarptıklarında saçılırlar fakat hepsi aynı oranda saçılmaz. Mavi ışık diğer renklere göre daha fazla saçılım gösterir. Bu nedenle gündüzleri gökyüzü mavi görünür
