Mie-Streuung ist die Art und Weise, wie kugelförmige Partikel Strahlung streuen, die von ihnen reflektiert wird. Die Formeln zur Beschreibung der Streuung der Strahlungswelle funktionieren am besten, wenn die Teilchen eine ähnliche Größe wie die Länge der Welle haben. Sowohl Wassertröpfchen in der Atmosphäre als auch gesunde Tierzellen streuen elektromagnetische Strahlung gemäß den Prinzipien der Mie-Streuung.
Die Formeln, die die Mie-Streuung beschreiben, können verwendet werden, um verschiedene Dinge zu bestimmen. Die Größe und Zusammensetzung des Partikels kann verwendet werden, um vorherzusagen, wie viel Strahlung gestreut wird und in welche Richtungen sich die Strahlung ausbreitet. Umgekehrt kann die Untersuchung des Verhaltens einer elektromagnetischen Welle nach dem Kontakt mit einem Partikel den Wissenschaftlern eine Vorstellung von der Größe und Zusammensetzung des kugelförmigen Partikels selbst geben.
Partikel der Größen, die auf die Formeln der Mie-Streuung anwendbar sind, streuen Licht auf vorhersagbare Weise. Die Strahlung wird rund um das Teilchen gestreut, wobei mehr davon auf der Seite des Teilchens gestreut wird, die der Quelle der elektromagnetischen Strahlung abgewandt ist. Geringe Strahlungsmengen prallen jedoch zur Strahlungsquelle und in spitzen Winkeln zu dieser zurück.
Meteorologie und biologische Wissenschaften verwenden die Informationen, die aus der Mie-Streuung gewonnen werden. In der Meteorologie kann das Verhalten elektromagnetischer Wellen beim Abprallen von Partikeln helfen, die Dichte des Feinstaubs am Himmel zu bestimmen. Diese Partikel können Staub, Wasser und Pollen sowie übliche Schadstoffe umfassen, was es ermöglicht, die Luftqualität durch die Anwendung von Mie-Streugleichungen zu beurteilen. In der Biologie streuen gesunde Zellen Licht nach den Prinzipien der Mie-Streuung. Krebszellen streuen Licht auf andere Weise, was die Mie-Streuung bei der Diagnose von Krebserkrankungen nützlich macht, die gesunden Zellen optisch ähnlich sind.
Die Mie-Streuung wurde in den 1900er Jahren von dem deutschen Physiker Gustav Mie entwickelt. Er entwickelte seine Formeln, um das Verhalten elektromagnetischer Wellen um Teilchen herum besser zu beschreiben, deren Durchmesser ungefähr der Größe einer Wellenlänge der Strahlung entspricht. Partikel, die viel kleiner als eine Wellenlänge sind, können mit einer Reihe von Formeln beschrieben werden, die die Rayleigh-Streuung beschreiben. Teilchen, die viel größer als die Wellenlänge der Strahlung sind, streuen Licht auf eine Weise, die durch die Formeln für die Rayleigh-Gans-Debye-Streuung gut beschrieben wird.