●チェレンコフ放射【チェレンコフほうしゃ】

荷電粒子が屈折率 n の誘電体中を運動し，その速さ v が誘電体中の光速度 c/n ( c は真空中の光速度) より大きいときに電磁波を放射する現象，または放射される電磁波のこと。可視光域の電磁波をチェレンコフ光という。 1934年 P.A.チェレンコフが発見し，37年 I.フランクと I.タムが理論的に説明した。荷電粒子の電場によりその経路に沿って誘電体内に分極を起して電磁波を発生し，粒子の経路に対して一定の角度θの方向に放出する。θは cosθ= c/nv である。物質の屈折率はほぼ1から3の間にあるのでチェレンコフ放射は速さが光速度 c のほぼ1/3以上の荷電粒子に限られる。チェレンコフ光は偏光しており，強度は可視光域から紫外域，短波長へいくほど強い。チェレンコフ光は高エネルギー粒子の検出に利用される。

荷電粒子が，光よりも高速で透明な非導電性媒質中を通過するときに発生する光．粒子の媒質通過時に，粒子のつくる電場のために媒質が強く分極し，通過後，もとの状態へ戻る際に発生する光で，一種の電磁気学的な衝撃波といえる．

荷電粒子が物質中を通過するとき、その速度が物質中の光速（真空中の光速cを物質の屈折率nで割った値）より大きい場合には、光の放射がおこる。1937年にソ連のチェレンコフが高速電子の場合に実際に光を観測したので、この現象をチェレンコフ効果とよんでいる。荷電粒子の速度をvとすると、チェレンコフ放射は、粒子の進行方向とcosθ=c/nvの関係にあるθの方向におこる。チェレンコフ放射光（チェレンコフ光）を光電子増倍管で検出して、高速の荷電粒子の速度を測定する装置がチェレンコフ計数管で、高エネルギーの素粒子実験では不可欠の測定器の一つである。放出される光を観測するので、物質としては光に透明なもの（水、ガラス、プラスチックなど）や気体が用いられる。物質中の光速（c/n）より大きい速度をもつ荷電粒子を検出する装置およびチェレンコフ放射の方向性を利用して、特定の速度の粒子だけを検出する装置がある。また、東京大学宇宙線研究所の神岡実験における観測装置（カミオカンデ）でのニュートリノの検出で用いる水チェレンコフ装置はこの原理を応用している。

［玉垣良三・植松恒夫］

1934年，旧ソビエトの物理学者P.A. Cherenkov(Cerenkov)は，ガラスや雲母のような透明な物質をγ線にさらすと弱い青白色の光を発することを報告した．この光は，主としてγ線ビームの方向に放射され，赤から紫外領域の連続スペクトルを有する．この現象に対する説明は，約3年後に旧ソビエトのI. FranckおよびI. Tammらによって与えられた．それによると，チェレンコフ放射は，荷電粒子がある媒質中をその媒質中での光の速度より速い速度で通過するとき，粒子のつくる電場のためにその近くの媒質が分極し，粒子が通り過ぎたのち，もとに戻るときにそこを源として電磁波が放射される，一種の電磁気学的な衝撃波による効果である．

⇒チェレンコフ効果