在黑暗中，当你用手电筒向空中照射时，你可以看到一束光。人们还在一夜之间看到天空中探照灯发出的粗光束。那么，我们为什么会看到这些光束呢？这是因为有许多微小的颗粒，如烟雾和灰尘，漂浮在大气中。当光线照射到这些粒子上时，它会散射并射向各个方向。这一现象最早是由瑞利发现的，所以人们将这种散射命名为“瑞利散射”。
散射是如何产生的？原来，构成物质的分子、原子、电子等微小粒子以一定的自然频率振动，并能释放出波长与振动频率相对应的光。粒子的振动频率由它们的大小决定。颗粒越大，振动频率越低，释放的光波长越长。颗粒越小，振动频率越高，释放的光波长越短。这个振动频率称为质点的固有振动频率。但这种振动不是自己产生的，它需要一些能量。一旦粒子受到一定波长的光照射，照射光的频率与粒子的固有振动频率相同，就会引起共振。粒子中的电子开始以这个振动频率振动。因此， 粒子将光散射到各个方向，入射光的能量被吸收转化为粒子的能量，粒子又以光能的形式将能量再次发射出去。所以对于从外面观察的人来说，看到的似乎是光打在粒子上，向四面八方飞出去。
光纤中还存在瑞利散射，由此产生的光损耗称为瑞利散射损耗。鉴于目前的光纤制造技术水平，可以说瑞利散射损耗是不可避免的。而瑞利散射损耗与光波长的4次方成反比，所以当光纤工作在长波长区域时，瑞利散射损耗的影响可以大大减小。