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？

本題觀念：

瑞利散射（Rayleigh scattering）是光線與遠小於其波長的粒子（分子、原子大小）交互作用產生的散射現象。散射強度與波長的四次方成反比，藍光波長短故散射最強，是晴天天空呈藍色的物理原因。

選項分析

(A) 小於光的波長 ✓ — 正確。瑞利散射的核心條件：粒子直徑 $d \ll \lambda$（遠小於入射光波長，通常 $d < \lambda/10$）。大氣中的氮分子、氧分子直徑約 0.3 nm，遠小於可見光波長（400–700 nm），符合瑞利散射條件。

(B) 相等於光的波長 — 錯誤。當粒子尺寸與光波長相當時（$d \approx \lambda$），發生的是米氏散射（Mie scattering），非瑞利散射。雲霧呈白色即因懸浮水滴（微米尺寸）產生米氏散射，各波長散射強度相近。

(C) 大於光的波長 — 錯誤。粒子大於波長時主要發生幾何散射（geometric scattering）或米氏散射，非瑞利散射。

(D) 與光波長無關 — 錯誤。瑞利散射強度與波長的四次方成反比（$I \propto \frac{1}{\lambda^4}$），對波長高度敏感，選項描述完全相反。

答案解析

瑞利散射（Rayleigh scattering）的散射強度公式：

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