Saiz partikel yang menyelerakkan dihadkan dengan nisbah x dengan dimensi ciri-cirinya sebagai r dan panjang gelombang sebagai λ:

x = 2 π r λ . {\displaystyle x={\frac {2\pi r}{\lambda }}.}

Serakan Rayleigh boleh ditakrifkan sebagai penyerakkan daripada partikel dengan x < 1. Penyelerakkan daripada partikel sfera yang lebih besar dijelaskan oleh teori Mie untuk parameter saiz arbitrari x.

Jumlah penyerakkan Rayleigh yang berlaku kepada satu pancaran cahaya ditentukan oleh saiz partikel dan panjang gelombang cahaya.

Kecerahan cahaya yang diserakkan, I, oleh satu partikel kekutuban daripada satu pancaran cahaya yang tidak dikutubkan dengan panjang gelombang λ dan kecerahan I0 dikira dengan formula berikut:

I = I 0 1 + cos 2 ⁡ θ 2 R 2 ( 2 π λ ) 4 ( n 2 − 1 n 2 + 2 ) 2 ( d 2 ) 6 {\displaystyle I=I_{0}{\frac {1+\cos ^{2}\theta }{2R^{2}}}\left({\frac {2\pi }{\lambda }}\right)^{4}\left({\frac {n^{2}-1}{n^{2}+2}}\right)^{2}\left({\frac {d}{2}}\right)^{6}} [2]

di mana R ialah jarak ke partikel, θ ialah sudut penyerakkan, n sebagai indeks pembiasan dan d sebagai diameter partikel itu.

σ s = 2 π 5 3 d 6 λ 4 ( n 2 − 1 n 2 + 2 ) 2 {\displaystyle \sigma _{s}={\frac {2\pi ^{5}}{3}}{\frac {d^{6}}{\lambda ^{4}}}\left({\frac {n^{2}-1}{n^{2}+2}}\right)^{2}}

Pekali serakan Rayleigh untuk satu kumpulan partikel penyelerak ialah jumlah partikel setiap unit isipadu N didarabkan dengan keratan rentas. Sama seperti semua kesan gelombang yang lain, untuk penyerakkan tidak koheren, kuasa yang diserakkan ditambah secara aritmetik. Untuk penyerakkan koheren pula, seperti apabila partikel-partikel itu berada sangat rapat antara satu sama lain, medan-medan ditambah secara aritmetik, dan jumlahnya mesti dikuasa duakan untuk mendapat jumlah kuasa yang diserakkan.