来自宇宙射线的一些高能粒子进入地球大气层时

来自世界射线的一些高能粒子进入地球大气层时，其运动速度能超越光在空气中的速度，能够宣布切连科夫辐射。

不管电磁辐射的波长为多少，从物理学的视点看，它们都是光,即电磁波，包括γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波等。其中的可见光是咱们最了解的光，咱们所熟知的彩虹就包含了一切颜色的可见光。

其他都是一些不可见光，但咱们有时能够体验到它们。比方，在一个温暖的夏日，咱们的身体能够感遭到太阳的红外线带来的热量。而一些光只需咱们接收到满足的剂量才干体验到，比方在海滩上长期晒太阳导致的紫外线灼伤，或许来自放射性物质的伽马辐射带来的有害影响。

在世界中，虽然大部分的光来自亿万颗相对安静的，或许来自世界大爆炸后留下的余热（世界微波布景辐射），但世界中也充满了许多很特别的光。下面，咱们罗列其中三个特别的光并对其进行剖析。

高速旋转发作的光

根据电动力学相关的理论，电子等带电粒子只需进行加快运动，就会发作电磁辐射。一个播送电台的发射天线，能经过敏捷改动的电流，或许说是在天线内来回摇摆的电子发送信号，便是使电子做加快运动，就会发作一种电磁辐射——无线电波，终究让你的轿车音响接收到电台播送。

要想发作非常强的电磁辐射，来回摇摆并不是一种很有效的加快运动，因为这会很快耗费掉很多的能量。所以，为了进步效率，你能够把天线曲折成一个环形，然后用可发作超强磁场的装置让这些电子在磁场的加快效果下，以挨近光速的速度绕着天线进行旋转。

新天线中电子沿着一个环形途径不断旋转下去，它们的速度方向每时每刻都在发作着改动，而速度的方向发作改动也归于加快运动，所以根据电动力学，这些旋转的电子仍然能够宣布电磁辐射。但因为发作的电磁辐射很强，这个天线里的电子不再像曾经那样发作无线电波，而是能量更高的紫外线和X射线。

咱们都知道，播送天线发作的无线电波是朝着五湖四海辐射出去的，但这个新天线里每个电子发作的辐射不是朝着五湖四海，而是沿着运动的切线方向集中辐射出去的，这样，每一个发作辐射的电子看起来像是一辆快速转弯的轿车的前灯。

这种电磁辐射开始是在同步加快器（一种环形的粒子加快器）中观测到的，因而它被称为同步加快器辐射或同步辐射。长期以来，物理学家非常不喜欢同步辐射，因为它会耗费了加快器的能量，但随后发现，同步辐射很好控制，能够用来当作一种光源来完结其他的科学试验。所以，现在许多加快器都装有使用同步辐射进行试验的设备。

同步辐射也能够在世界中天然构成，只需某个当地电子遇到了强磁场，就有机会发作同步辐射。人类在太空中第一次检测到的同步辐射，是M87星系喷宣布来的一个长达5000光年的喷流发作的。脉冲星周围的星云也会发作同步辐射，因为脉冲星会发作强磁场，而星云里又有很多电子。

在介质中超越光

咱们都知道，光在真空中的速度是世界中最快的速度，任何物质和信息的运动和传播速度都不能超越此速度。但当光穿过水、空气等透明的介质时，光速会大为减慢。例如，光在水中的传播速度仅约为在真空中的速度的四分之三。因为光在介质中是如此的“步履蹒跚”，那么其他一些粒子，比方电子、质子等，就有机会在介质中运动得比光还快。

如果一个物体在介质中的运动速度快于音速，比方一架超音速战斗机高速飞行时，那么它会发作一种被称为“音爆”的巨大响声，这是因为由物体运动前方发作的音波无法及时离开物体，因而被“堆积”了起来，构成了一种声音的圆锥形冲击波，并向四周分散。，当快艇的速度超越水波速度时，也会在水面上发作很大的弓形冲击波，并在水面上分散。与之类似的是，一个带电粒子（比方电子）比光更快地经过一个介质时，也会发作一种由光子构成的圆锥形冲击波，并向四周辐射出去，并且带电粒子运动的速度越快，发作的辐射就越强。

这种辐射开始是1934年由苏联物理学家切连科夫发现的，因而被称为“切连科夫辐射”。切连科夫辐射通常出现在核反应堆和高能物理试验设备中，带电粒子高速穿过这些设备中的水池时，就会发作这种辐射。可见光波段部分的切连科夫辐射看起来呈亮蓝色，但实际上，切连科夫辐射发作的大部分光线其实是肉眼看不见的紫外线，并且只需带电粒子运动速度极快时，才会使可见光波段变得明显而得见。

在许多物理试验中，检测切连科夫辐射是一种检测高能粒子的重要方法之一。，来自世界射线和伽马射线暴的一些高能粒子进入地球大气层时，其运动速度能超越光在空气中的速度，能够宣布切连科夫辐射。经过检测它们所宣布的切连科夫辐射，物理学家能够了解有关世界射线和伽马射线暴的相关信息。

来自急刹车的光

最终咱们要介绍的特别的光叫做轫致辐射，又称刹车辐射或制动辐射，是带电粒子遭到其他电荷影响，在运动过程中发作减速时发作的一种辐射。

轫致辐射最常见的例子是电子遇到原子核时发作的。具体地说，当电子快速移动时，有时它会近距离接近原子核，电子的能量越高，那么它就有更多的机会接近原子核。如果温度满足高，电子就不会被捕获并与原子核构成原子。相反，电子只会感觉到一个时间短的相互吸引的力，轻微地被拉动，导致它在运动过程中发作偏转并减速，而速度发作改动便是加快运动，根据电动力学，电子必然会宣布电磁辐射。

这只能发作在高能环境中，因而，韧致辐射在通常情况下是以X射线的形式出现的。在医学和工业中，咱们就常常使用这个原理来发作X射线的。而在世界中，有一个特别的环境非常合适制造韧致辐射，那便是世界中的庞然大物——。

星系团是由数百到数千个星系构成的结构，它们通常都聚集在有着数百万光年的范围内。星系团中，星系之间还有着炽热的但极为稀薄的等离子体，它们被称为星系团内介质。关于一个星系团来说，星系团内介质的总质量可达可见星系总质量的3~5倍。这些介质含有许多电子和原子核，电子近距离遭受原子核的事情会常常上演，所以它们会发作很多的韧致辐射。当咱们用X射线望远镜观察这些星系团时，咱们就能看到巨大且明亮的X射线辐射团。