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[[Archivo:Lord Rayleigh.jpg|right|thumb|John William Strutt]]
Las primeras investigaciones de Rayleigh se recogen en su obra ''The Theory of Sound'' (2 vols., 1877-78), en la que se describe un nuevo procedimiento para medir las vibraciones acústicas. En el campo de la [[óptica]] realizó una serie de trabajos sobre la [[Polarización electromagnética|polarización]] de la luz, contribuyó a la teoría de la [[radiación]] del cuerpo negro y logró dar una explicación del color azul del cielo. Además fue el responsable de la determinación de unidades eléctricas de medida y realizó trabajos sobre la [[luz]], el [[color]], la [[electricidad]], la [[dinámica de la resonancia]], las [[vibración|vibraciones]] de gases y sólidos elásticos.
Durante 1919, Rayleigh se desempeñó como presidente de la Sociedad para la Investigación Psíquica.
 
También hizo estudios acerca de la [[capilaridad]] y del [[electromagnetismo]] y aportó ideas a la teoría de la formación y estabilidad de las venas líquidas. Pero probablemente su labor científica más importante consistió en la cuidadosa determinación de las densidades de los [[gas]]es atmosféricos. Buscando una explicación a la diferencia de densidades del [[nitrógeno]] del aire y del obtenido a partir del [[nitrato amónico]], descubrió, en colaboración con Sir [[William Ramsay]], el elemento [[argón]] ([[1894]]).