切倫科夫效應

雖然根據狹義相對論，具有靜質量的物體運動速度不可能超過真空中的光速c，但光在介質中的傳播速度（相速度）是小於c的，例如在水中（折射率n≈1.33）光僅以0.75c的相速度在傳播，故物體可以被加速到超過介電質中的光相速，加速的來源可以是核反應或者是粒子加速器。當帶電粒子以超過介質中的光速穿過介質時，會發出切連科夫輻射。

此外，粒子要超過的光速是光的相速度而非羣速度。透過採用週期性介質的方法，光的相速度可以大幅改變，甚至可以讓切倫科夫輻射沒有最小粒子速度的限制——此現象稱為史密斯-柏塞爾效應。在更復雜的週期性介質中，例如光子晶體，可以得到各式各樣的切倫科夫效應，例如反向傳播的輻射（在尋常切倫科夫輻射中，輻射和粒子速度呈一鋭角）。

當一個帶電的超光速粒子行經絕緣體，就會產生光子震波。

圖1中，c是真空光速，n是介質的折射率，v是粒子速度（紅色箭頭），β是v/c。藍色箭頭則是發出的輝光。幾何上，此二方向之角度關係為：

切倫科夫效應在高能物理中用以偵察帶電粒子並測量它們的速度等方面均有廣泛的用途。根據切倫科夫效應的原理設計的切倫科夫探測器，就是其應用的一例。這種儀器可用於確定高速帶電亞原子粒子（如質子）的存在及其能量，在某些情況下還可以用於識別不同質量的帶電粒子。1955年發現反質子時，就是靠了這種儀器的幫助。另外，根據切倫科夫效應的原理還可以製成宇宙射線計數器。

切倫科夫教授由於發現和解釋了切倫科夫效應，於1958年與蘇聯物理學家塔姆（I. Y. Tamm)、伊利亞·弗蘭克（I. M. Frank）分享諾貝爾物理學獎金。1946年，他以發明高速帶電粒子的探測方法獲得斯大杯獎金。他述三次榮獲蘇聯國家獎金，兩次獲得列寧勳章，兩次獲得勞動紅旗勳章，還獲得其他各種紀念品。1964年至1970年，切倫科夫任蘇聯科學院通訊院士，1970年以後升為蘇聯科學院院士。 ^[2]