Frank ble ferdig uteksaminert fra Statsuniversitetet i Moskva i 1930. Tsjerenkov oppdaget i 1934 at lyset slippes ut av ladede partikler som reiser i svært høye hastigheter gjennom vann. Frank og Tamm ga ut den teoretiske forklaringen på denne effekten, som oppstår når partikler reiser gjennom en optisk transparent medium med hastigheter som er større enn lysets hastighet i dette mediet. Denne oppdagelsen resulterte i en utvikling av stadig nye metoder for å oppdage og måle farten til høyhastighets kjernefysiske partikler og den ble av stor betydning innen forskning på kjernefysikk. Tsjerenkovstråling er et begrep som fremdeles blir mye brukt innen biomedisinsk forskning for deteksjon av radioaktive isotoper.