Când Cherenkov încercat procedura cu raze gamma de la radiu, a observat o strălucire albastră care el nu a înțeles imediat. Pentru a descoperi cauza principala, a realizat o serie de experimente pentru a testa lumina sub o varietate de conditii. El a trebuit să se bazeze pe vederii lui pentru a măsura lumina, pentru că nu aveau detectoare de radiații de înaltă energie. Din moment ce el a avut doar surse slabe ale radiu, a trebuit să sensibilizeze ochii pentru a vedea strălucirea albastru trecătoare și a început, astfel, zi de lucru sa stând într-o cameră întunecată complet timp de o oră.
Pentru a investiga toate posibilitățile, Cherenkov utilizate un număr de diferite lichide, dar, în fiecare caz, lumina albastră a fost afectată. Apoi a adăugat chimice, cum ar fi iodura de potasiu, pentru a lichidului. Dacă lumina au fost create de fluorescență, adăugarea de produse chimice ar dim luminozitatea. Încă o dată, cu toate acestea, lumina albastră a rămas aceeași. Cherenkov a menționat de asemenea că polarizare strălucirea lui nu a alerga în aceeași direcție cu cea a luminii fluorescente. Acesta a fost această ultimă descoperire care a ajutat pe Frank și Tamm dau seama de adevărata natură a luminescență.
Frank și Tamm teoretizat că acțiunea moleculară a fost responsabil pentru strălucirea. Razele gamma au un nivel de energie mult mai mare decât alte surse de radiații, cum ar fi razele X, și sunt capabile să evacueze un electron eliberat de un atom in lichidul. Când se întâmplă acest lucru, electronul este propulsat la o astfel de viteză mare, care se mișcă mai repede decât viteza luminii. Deși unul dintre principiile teoriei Albert Einstein e de relativ este că particulele nu se pot deplasa mai repede decat viteza luminii, această situație este valabil doar într-un vid. Lumina se mișcă mai încet într-un lichid, iar lumina albastră produsă atunci când particula depășește viteza luminii este analog cu brațul sonic creat atunci când un avion depășește viteza sunetului. Pentru descoperirea și interpretarea lor a acestui efect, Cherenkov, Frank, și Tamm a câștigat Premiul Nobel.
În 1940, a primit o diplomă de Cherenkov doctorat și a continuat să predea fizica la putere Institutul de Inginerie din Moscova și Institutul din Moscova Inginerilor fizice. El a primit Premiul de Stat din partea guvernului sovi
