声波在传播过程中遇到障碍物(散射体)时,会发生偏离原来传播路径的散射现象。散射声波的能量及其向四周的分布不是均匀的,同散射体尺度与声波波长的比值、散射体物理性质及其结构形状等有关。当一束平面波入射到一个半径为的弹性球体上时,假定此球体很小,并满足条件:
式中为声波波数,
、
和
分别为声波的频率、波速和波长。在离开小球一定的距离处,散射声波的声强分布可用下列近似公式来描述:
式中代表入射声波的声强,
,
,
。而
和
分别代表传播介质的密度和弹性小球的密度,
和
分别代表它们对应的声速,
为散射角。上式表明,声波散射的能量与声波波长四次方成反比,也即声波频率愈高,波长愈短,从入射声波中获取的散射能量愈多,这类散射称为瑞利散射。