瑞利散射方程是描述光在介質中散射行為的數學表達式，其形式為：
\[I = I_0 S(\lambda, \theta, h)\]
其中：
\(I_0\) 是入射光的強度；
\(S(\lambda, \theta, h)\) 是瑞利散射相函式，表示散射光強度與入射光強度的比值；
\(\lambda\) 是入射光的波長；
\(\theta\) 是散射角；
\(h\) 是觀察點的高度；
\(n\) 是介質的折射率；
\(N\) 是介質中單位體積內的分子數密度。
瑞利散射相函式的表達式為：
\[S(\lambda, \theta, h) = \frac{\pi^2 (n^2 - 1)^2}{2 \rho(h) N} \left( \frac{1}{\lambda^4} \right) (1 + \cos^2 \theta)\]
其中：
\(\rho(h)\) 是高度 \(h\) 處的空氣密度與海平面空氣密度的比值，這個比值隨高度 \(h\) 呈指數遞減。
瑞利散射方程描述了當光通過介質時，光強的衰減與散射角、波長以及介質密度等因素的關係。這個方程在解釋大氣中光的散射現象，如天空的藍色和日出、日落時太陽的顏色等方面有著重要的套用。