契倫科夫輻射（Cherenkov radiation）是介質中運動的物體速度超過光在該介質中速度時發出的一種以短波長為主的電磁輻射，其特徵是藍色輝光。這種輻射是1934年由俄羅斯物理學家帕維爾·阿列克謝耶維奇·契倫科夫發現的，因此以他的名字命名。

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，而光在介質中的傳播速度（群速度）是小於c的，例如在水（折射率n≈1.33）中光僅以0.75c的速度在傳播。物體可以被加速到超過介電質中的光速，加速的來源可以是核反應或者是粒子加速器。當超過介電質中光速的粒子是帶電時（通常是電子）並透過這樣的介質時，契倫科夫輻射即會產生。

此外，要超過的光速是光的相速度而非群速度。透過採用週期性介質（periodic medium）的方法，光的相速度可以被大幅改變，甚至可以讓契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（Smith-Purcell effect）。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異常契倫科夫效應（anomalous Cherenkov effects），例如反向傳播的輻射（在尋常契倫科夫輻射中，輻射和粒子速度呈一銳角）。

契倫科夫輻射的具體產生條件

和契倫科夫輻射類似的是超音速飛行器或子彈的音爆現象。由超音速物體產生的音波速度無法快到足以離開物體，因此波“堆積”了起來，形成了一個震波波前。類似的情形，快船超過水波速度時也會在水面上產生很大的弓形震波（bow shock）。

相同地，當一個帶電的超光速粒子行經絕緣體，會產生光子振波。

右圖中，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=v/c。藍色箭頭則是發出的光。幾何上，此二方向之角度關係為：

v=βc>c/n。

我們都知道光速是宇宙中最快的速度，即C（光速）=299792458米/秒，約等於每秒鐘30萬公里。愛因斯坦狹義相對論認為有靜止質量的物質的速度不可能會超過它，不然其能量會無限大。但實際上光速最快的設定是有限制的，那就是光在真空中的速度是最快的，如果不是真空的話，那麼在不同的介質中光的速度也是不一樣的，在這樣的條件下，是不是有的物質的運動速度可以超過光速了呢？

還真有！科學家們已知的唯一的超過光速的現象就是契倫科夫輻射了。這種物理現象指的是介質中運動的物體（通常是電子）速度超過光在該介質中速度時，所發出的一種以短波長為主的電磁輻射，它是1934年由前蘇聯物理學家帕維爾·阿列克謝耶維奇·契倫科夫發現的，故名，所以這種物理現象被發現已經有80多年了，1937年時，俄國物理學家伊利亞·弗蘭克和伊戈爾·塔姆則成功地解釋了契倫科夫輻射的形成原因，這三人也因此共同獲得了1958年的諾貝爾物理學獎。

前面說了，光在不同介質中的速度不同，如這水玻璃空氣等介質中光的數字都是不同的，物理學家發現在折射率 n≈1.33的水中，光傳播的速度只有真空中傳播速度的75%，在這種情況下，有些物質（比如電子）的運動速度就有可能超過光在這種水中的速度，當超過水中光速的粒子是帶電並透過這樣的介質時，契倫科夫輻射現象就會產生。

比如在核電站中，核電站剛啟動時，電子輻射現象就會在水池中激發出這種效應，使水池瞬間產生藍色輝光，這種光就是契倫科夫輻射的典型特徵。

這種現象的形成機理和音爆現象相類似，當超音速飛機等飛行物達到或超過聲音在空氣中的傳播速度的時候會出現音爆現象，實際上它是聲音形成的震波無法傳得更遠的時候，疊加起來形成的多重震波激發出來的現象，它的出現也是要比聲音略快一些的。

契倫科夫輻射是一種短波長的輻射，其強度與入射帶電粒子的速度成比例關係，對於短波長的電池輻射強度較高，所以契倫科夫輻射能呈現出藍色輝光。