A szóródáson áteső sugárzás egyik legismertebb és leggyakrabban előforduló formája az elektromágneses hullámok. Különösen fontos a fény és a rádióhullámok szóródása (különösen a radarban). Az elektromágneses szórás számos különböző aspektusa eléggé elkülönül ahhoz, hogy hagyományos nevekkel rendelkezzen. A rugalmas (elhanyagolható energiaátadással járó) fényszórás fő formái a Rayleigh-szórás és a Mie-szórás. A rugalmatlan szóráshoz tartozik a Brillouin-szórás, a Raman-szórás, a rugalmatlan röntgenszórás és a Compton-szórás.
A fényszórás a legtöbb tárgy látható megjelenéséhez hozzájáruló két fő fizikai folyamat egyike, a másik az abszorpció. A fehérnek leírt felületek megjelenésüket a fény többszörös szóródásának köszönhetik a tárgy belső vagy felületi inhomogenitásai, például a követ alkotó átlátszó mikroszkopikus kristályok határai vagy a papírlap mikroszkopikus szálai által. Általánosabban, a felület fényességét (vagy csillogását vagy csillogását) a szórás határozza meg. Az erősen szóró felületeket tompának vagy mattnak írják le, míg a felületi szórás hiánya fényes megjelenéshez vezet, mint a polírozott fém vagy kő esetében.
A spektrális abszorpció, azaz bizonyos színek szelektív elnyelése határozza meg a legtöbb tárgy színét, amelyet a rugalmas szórás némileg módosít. A bőr vénáinak látszólagos kék színe gyakori példa arra, hogy mind a spektrális abszorpció, mind a szóródás fontos és összetett szerepet játszik a színezésben. A fényszórás abszorpció nélkül is létrehozhat színt, gyakran a kék árnyalatait, mint például az égbolt (Rayleigh-szórás), az emberi kék írisz és egyes madarak tollazata (Prum et al. 1998). A nanorészecskék rezonáns fényszórásával azonban számos különböző, erősen telített és élénk színárnyalatot lehet előállítani, különösen, ha a felületi plazmon-rezonancia játszik szerepet (Roqué et al. 2006).
A fényszórás modelljei három tartományra oszthatók egy dimenziótlan méretparaméter, α alapján, amelyet a következőképpen határoznak meg:
α = π D p / λ , {\displaystyle \alpha =\pi D_{\text{p}}/\lambda ,}
ahol πDp a részecske kerülete és λ a közegben beeső sugárzás hullámhossza. Az α értéke alapján ezek a tartományok:
α ≪ 1: Rayleigh-szórás (a fény hullámhosszához képest kicsi részecske); α ≈ 1: Mie-szórás (a fény hullámhosszával körülbelül azonos méretű részecske, csak gömbökre érvényes); α ≫ 1: geometriai szórás (a fény hullámhosszánál jóval nagyobb részecske).
A Rayleigh-szórás olyan folyamat, amelyben az elektromágneses sugárzást (beleértve a fényt is) egy kis gömb alakú, különböző törésmutatójú térfogat, például részecske, buborék, csepp vagy akár sűrűségingadozás szórja. Ezt a hatást először Lord Rayleigh modellezte sikeresen, akiről a nevét is kapta. Ahhoz, hogy Rayleigh modellje alkalmazható legyen, a gömb átmérőjének sokkal kisebbnek kell lennie, mint a szórt hullám hullámhossza (λ); a felső határértéket általában a hullámhossz kb. 1/10-ének tekintik. Ebben a mérettartományban a szórásközpont pontos alakja általában nem túl jelentős, és gyakran egyenértékű térfogatú gömbként kezelhető. A tiszta gázon áthaladó sugárzás saját szóródása a gázmolekulák mozgása során fellépő mikroszkopikus sűrűségingadozásoknak köszönhető, amelyek általában elég kis méretűek ahhoz, hogy a Rayleigh-modell alkalmazható legyen. Ez a szóródási mechanizmus az elsődleges oka annak, hogy tiszta időben a földi égbolt kék színű, mivel a Rayleigh híres 1/λ4 összefüggése szerint a fölöttünk áthaladó napfény rövidebb kék hullámhosszú részei erősebben szóródnak, mint a hosszabb vörös hullámhosszúak. Az abszorpció mellett ez a szóródás az egyik fő oka a sugárzás légkör általi csillapításának. A szórás mértéke a részecskeátmérő és a sugárzás hullámhosszának arányának függvényében változik, sok más tényezővel együtt, beleértve a polarizációt, a szöget és a koherenciát.
A nagyobb átmérőjű gömbök elektromágneses szórásának problémáját először Gustav Mie oldotta meg, ezért a Rayleigh-tartománynál nagyobb gömbök szórását általában Mie-szórásnak nevezik. A Mie-rendszerben a szórásközpont alakja sokkal jelentősebbé válik, és az elmélet csak gömbökre, illetve némi módosítással gömbökre és ellipszoidokra alkalmazható jól. Bizonyos más egyszerű alakzatok szórására léteznek zárt alakú megoldások, de tetszőleges alakzatokra nem ismert általános zárt alakú megoldás.
A Mie- és a Rayleigh-szórás is rugalmas szórási folyamatnak tekinthető, amelyben a fény energiája (és így hullámhossza és frekvenciája) nem változik lényegesen. A mozgó szóróközpontok által szórt elektromágneses sugárzás azonban Doppler-eltolódáson megy keresztül, amely detektálható és felhasználható a szóróközpont/ok sebességének mérésére olyan technikák formájában, mint a lidar és a radar. Ez az eltolódás enyhe energiaváltozással jár.
A részecskeátmérő és a hullámhossz arányának körülbelül 10-nél nagyobb értékeinél a geometriai optika törvényei többnyire elegendőek a fény és a részecske kölcsönhatásának leírására. A Mie-elmélet még használható ezekre a nagyobb gömbökre, de a megoldás gyakran numerikusan nehézkessé válik.
A szórás modellezésére olyan esetekben, amikor a Rayleigh- és Mie-modellek nem alkalmazhatók, például nagyobb, szabálytalan alakú részecskék esetén, számos numerikus módszer használható. A legelterjedtebbek a végeselemes módszerek, amelyek a Maxwell-egyenleteket oldják meg a szórt elektromágneses mező eloszlásának megtalálására. Léteznek olyan kifinomult szoftvercsomagok, amelyek lehetővé teszik a felhasználó számára, hogy megadja a szóróelem törésmutatóját vagy törésmutatóit a térben, létrehozva a szerkezet 2 vagy néha 3 dimenziós modelljét. Viszonylag nagy és összetett szerkezetek esetén ezek a modellek általában jelentős végrehajtási időt igényelnek a számítógépen.
Az elektroforézis a makromolekulák vándorlását jelenti elektromos tér hatására. Az elektroforetikus fényszórás során elektromos mezőt vezetünk át egy folyadékon, ami a részecskéket mozgásra készteti. Minél nagyobb töltés van a részecskéken, annál gyorsabban képesek mozogni.
