" When light is scattered by particles which are very small compared with any of the wavelengths, the ratio of the amplitudes of the vibrations of the scattered and incident light varies inversely as the square of the wavelength and the intensity of the lights themselves as the inverse fourth power."

J.W. Strutt (Lord Rayleigh), 1871

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Kleine luftgetragene Partikel (Aerosole) sind die Ursache für eine Vielzahl optischer Phänomene in der Atmosphäre, die jedem bekannt sind, z.B. Regenbögen, Halos, purpurfarbene Sonnenauf- und -untergänge. Letztere sind eine direkte Konsequenz der wellenlängenabhängigen Auslöschung (Extinktion) von Sonnenlicht durch Rayleigh- oder Mie-Streuung. Lichtstreuung und -absorption durch anthropogene, d.h. vom Menschen verursachte Aerosole, wie sie z.B. bei der Waldrodung oder Verbrennung fossiler Energieträger entstehen, kann den Wärmehaushalt der Atmosphäre stören und so das lokale und globale Klima verändern. Aufgrund der großen räumlichen und zeitlichen Schwankungen, denen die atmosphärische Aerosolkonzentration unterliegt, ist der Einfluss der Aerosole auf das Klima weit schwerer zu quantifizieren als dies bei den Treibhausgasen der Fall ist. Die unterschiedlichen Aerosolquellen führen zu einer Vielzahl verschiedener Zusammensetzungen und Strukturen der Aerosolpartikel. Zusätzlich werden die Partikel während ihres Aufenthalts in der Atmosphäre, der bis zu einem Monat dauern kann, in ihren mikrophysikalischen Eigenschaften teilweise stark durch atmosphärische Prozesse verändert. Um zu verlässlichen Aussagen hinsichtlich der Klimawirksamkeit anthropogener Aerosole zu gelangen, ist es daher unumgänglich, die optischen Eigenschaften der Partikel im unveränderten sowie im atmosphärisch prozessierten Zustand detailliert zu untersuchen.
Ähnlich den Aerosolen in der Atmosphäre sind kleine kosmische Partikel in dichten interstellaren Gas- und Staubwolken verantwortlich für deren Wärmehaushalt.  Interstellarer Staub spielt eine entscheidende Rolle bei der Geburt von Sternen, da er aufgrund seiner optischen Eigenschaften die kollabierende Gaswolke effektiv kühlen kann und so die dem Kollaps entgegenwirkende Wärmeenergie aus der Wolke entfernt. Im diffusen interstellaren Medium zeigt sich die Präsenz kosmischer Partikel  durch die Extinktion von Sternenlicht. Das Studium der optischen Eigenschaften kosmisch relevanter Partikel, wie z.B. Ruß oder Mineralstaub, kann somit durch Vergleich mit der beobachteten Extinktion Rückschlüsse auf die Natur des kosmischen Staubmaterials zulassen.