1樓：仙俠尋
20世紀之前的很長時間，研究者們普遍認為在介質中運動的任何實物粒子的速度都不可能超過介質中的光速，並且勻速運動的帶電粒子是不可能輻射電磁波的。但2023年，前蘇聯物理學家切倫科夫的發現卻從根本上顛覆了之前的認識。實驗發現，高速帶電粒子在透明介質中穿行時會發出一種淡藍色的微弱可見光。
後續研究解釋了這一現象：透明介質中穿行的高速帶電粒子當其速度超過介質中的光速時會產生輻射，即後來被命名的切倫科夫輻射。2023年，切倫科夫和解釋該現象的弗蘭克和塔姆因，一起分享了當年的諾貝爾物理學獎[1]。
根據切倫科夫輻射原理，當帶電粒子在某種材料中勻速運動時，只有其飛行速度超過材料中的光速時才能產生切倫科夫輻射[2]. 光纖是傳導光訊號的纖維波導[3]，在光資訊傳輸和光感測等領域有重要應用. 普通光纖的折射率比周圍介質的折射率大，因此光可以被限制在光纖中傳播.
實驗中發現，將拉細的光纖放置在空氣中時，光將不會輻射出來，而是一直在光纖中傳播. 而當拉細的光纖浸沒在折射率大於光纖的介質中時，拉細光纖中的光像切倫科夫輻射一樣以特定的角度從光纖中輻射出來，形成明顯的輻射光錐[4]，如圖1所示.
圖1 通過模擬得到的類切倫科夫輻射現象以及對應的角度關係
切倫科夫輻射對反質子、J粒子、中微子振盪等基本粒子物理研究起到了關鍵作用，在國防軍事、生物醫療、資訊科學等領域有重要的應用價值。但產生切倫科夫輻射需要極高的電子能量，通常需要借助龐大的電子加速器產生光頻段的輻射，且基於切倫科夫輻射的自由電子輻射源也具有較大的體積。因此，如何降低產生切倫科夫輻射的電子能量閾值以及如何實現小型化、整合化的自由電子光源便成為了長久未能突破的重大基礎科學問題[1]。
透明介質中帶電粒子的運動速度大於介質中的光速時就會產生切倫科夫輻射光。搭建了基於切倫科夫輻射光的強流電子束均勻性診斷系統，實現了時間和空間分辨的納秒級電子束均勻性光學診斷。利用程式對診斷系統進行設計。
在此基礎上對兩種天鵝絨陰極發射均勻性進行光學診斷測量。結果表明：在相同電引數下，碳纖維天鵝絨較化纖天鵝絨具有更好的發射效能，與之對應的切倫科夫輻射光斑面積更大，其亮度掃瞄曲線不但中心增強區域較化纖天鵝絨寬，在其邊緣附近也有較強的亮度分布；通過分析切倫科夫輻射光斑的分布和強弱的時間分辨影象，可以得到陰極在電脈衝過程中的執行狀態，具有10ns～100ns級時間分辨特性[5]。
對比了兩種不同天鵝絨陰極輻射光斑分布特性，拍攝時刻為電壓載入後80ns，其電流電壓波形如圖所示：
(a)電壓波形
(b)電流波形
下圖左為普通的化纖天鵝絨的輻射光斑；右為碳纖維天鵝絨的輻射光斑。化纖天鵝絨輻射光斑直徑為56mm，呈現類高斯分布，中心與周圍光強對比明顯；碳纖維天鵝絨輻射光斑直徑為61mm，呈現輻射狀，光強分布較為均勻[5]。
圖切倫科夫輻射光斑分布 Distributions of Cherenkov radiation spot
研究強流電子束均勻性對於篩選合適的陰極材料、優化設計電磁結構，進而提高高功率微波器件的輸出效能都具有重要意義。由於強流電子束陰極脈衝式的工作狀態，脈寬通常在100ns左右，納秒量級分辨的診斷研究更為迫切。從陰極有效發射面積、陰極等離子體發光和電子束切倫科夫輻射光斑這三個方面對高功率微波源常用的陰極材料(化纖天鵝絨和碳纖維天鵝絨)的電子束發射均勻性進行了初步研究。
在電子速度（能量）較低的情況下，電子周圍的消逝電磁場具有極大的波矢，即極小的波長。若要在非常低的電子速度下產生切倫科夫輻射，需要將極小波長的電磁波消逝場輻射到自由空間中，轉變為真空波長的電磁波，這正是切倫科夫輻射多年來難以降低速度（能量）閾值的原因所在[1]。
2樓：lomhhg
如果粒子在介質中的速度超過了當地光速的話（在介質中，不同頻率的電磁波傳播速度都會有所降低），就會產生切倫科夫輻射。如果超過當地聲速會產生激波，如果是帶電粒子在磁場的話會有迴旋輻射或者同步輻射（粒子速度非常快）的產生。
3樓：LC振盪電路
在一些介質中，光的速度被降低，低於真空光速這時如果某些物體（或粒子）的速度大於介質光速，會發出電磁輻射，這就是切倫科夫輻射
類似於高於聲速的物體會發出聲音
4樓：斯維爾德洛夫斯克
物體在介質中的運動速度超過了光在該介質中的速度，會發出切倫科夫輻射，這有點類似於超音速飛行產生的馬赫錐，飛機的速度超過了空氣中的聲速
切倫科夫輻射背後的原理是什麼？
Snow 簡單直觀毫無方程地理解，大概是 帶電粒子會引導極化分子的偶極矩方向 或者說，極化分子 當粒子速度小於介質中光速時，極化分子或多或少對稱分布在粒子周圍，在遠場中，這些偶極子relaxation產生的輻射大抵能相互抵消。當粒子大於介質光速時，極化的 速度 跟不上 粒子的速度，最後導致不對稱。因...
掛科是怎樣的一種體驗？
小小木子豪 沒什麼體驗，太難過了，差一點就能過，補考吧，考試的時候就想著還能補考，補考又想著啥呢，其實也都是課本上的東西，就怪自己平時不在意吧就能 就一直在想一直想，為什麼會掛科，就差那麼幾分，如果當初被多幾條公式，就可以拿到了，沒了獎學金，也沒了評獎評優，真的很煩，而且還要看著舍友和同學的陰陽怪氣...
大學掛科是一種怎樣的體驗？
貝多芬的休止符 很難受。很麻煩。我大一下學期掛了三門。補考是沒有平時分的。比正常考試要難，不過有的學校補考卷紙題簡單。後來開學補考過了一門。大二結束沒有跟著大一重修但我報了跟著大一的期末考試考，相當於沒有平時分吧，又過了一門。然後再開學補考又把最後一門過了。所以，很麻煩。而且找工作也有影響。畢竟同等...