Радиометрический эффект – возникновение силы отталкивания между двумя поверхностями, поддерживаемыми при разных температурах Т₁ и Т₂ (Т₁ > Т₂) и помещёнными в разреженный газ.

Неравномерное нагревание часто осуществляется односторонним освещением тела. Силы приводящие тело в движение называются радиометрическими. Радиометрические силы имеют двоякое происхождение. Первая сила возникает из-за теплового скольжения газа от менее нагретых участков поверхности тела к более нагретым. Благодаря вязкости в движение вовлекается и основная часть газа в окрестности тела( см. рис.1, где изображено в разрезе течение газа вокруг пластинки. Более нагретая поверхность зачерчена). Благодаря закону сохранения импульса тело должно прийти в движение в обратном направлении, то есть холодной стороной вперед.

Вторая сила имеет следующее происхождение. Молекулы газа при отражении от более нагретой стороны тела сообщают ему больший импульс, чем молекулы, отражающиеся от менее нагретой стороны. Поэтому и возникает радиометрическая сила, направленная от более к менее нагретой стороне тела.
Первая сила является преобладающей в слабо разреженных газах. Она обратно пропорциональна давлению. Вторая сила играет основную роль в сильно разреженных газах. Она пропорциональна давлению. В промежуточной области существенны обе силы.

При достаточном разрежении газа, т.е. когда длина свободного пробега молекул превышает расстояние между пластинами, сила отталкивания, приходящаяся на единицу площади пластины, равна

где р – давление газа. При более высоком давлении газа «горячие» молекулы теряют часть энергия при столкновениях с «холодными» молекулами. В общем случае

где а, b и с – эмпирические коэффициенты.

 

На радиометрическом методе основано действие радиометра Крукса (вертушки Крукса) и радиометрического манометра.
Область применения радиационных манометров со стороны высоких давлений (низкий вакуум с давлением газа порядка обычно 10² – 10³ Па) определяется сравнимостью длины свободного пробега с расстоянием между пластинами, а со стороны низких давлений (высокий вакуум с давлением 10^-3–10^-2 Па) – проявлением давления света (инфракрасного излучения), излучаемого нагретой пластиной.

Радиометр Крукса был изобретен в 1875 г. британским химиком и физиком Уильямом Круксом.Радиометр является прибором для обнаружения и измерения электромагнитных излучений, особенно инфракрасного излучения.
 

Радиометрический эффект при низких давлениях удобно наблюдать с помощью радиометра Крукса. Основной частью этого прибора является слюдяные крылышки, прикрепленный к колпачку, надетому на острие иглы. Таким образом, крылышки могут вращаться вокруг вертикальной оси практически без трения. Крылышки зачерчены с одной стороны и помещены в стеклянном баллоне с высоким вакуумом. При освещении крылышки приходят во вращение светлой стороной вперед.

Технической реализацией радиометрического эффекта являются радиометрические манометры – приборы, в которых одна из пластин является подвижной и по её смещению можно, зная зависимость силы отталкивания от давления, измерить давление разреженного газа. Обычно считают, что оно пропорционально силе отталкивания.