레일리 의 초기 물리학자 로서 의 명성 은 대기 중 빛 의 산란 에 관한 연구 를 통해서 확립 되 었 다 . 레일리 는 오랫동안 미해결 의 문제 였 던 하늘 의 색 의 문제 를 해결 함 으로써 학계 의 주목 을 받 았 다 . 그 가 1871 년 에 에테르 의 탄성 고체 모형 에 의거 해서 빛 의 산란 에 관한 역 4 제곱 의 법칙 을 찾아낸 것 이 었 다 . 빛 의 파장 의 4 제곱 에 반비례 하 여 산란 율 이 커진다는 이 법칙 은 태양 으로부터 오 는 가시광선 중 에서 파장 이 짧 은 파란색 계통 이 대기 중 에서 가장 산란 이 많이 되 어 하늘 의 색 이 파랗 게 된다는 하늘색 에 대한 이론 적 설명 을 제공 했 고 , 이 는 레일리 를 영국 과학 계 에서 주목 할 만 한 인물 로 만들 었 다 .