W RADIOMETR CROOKESA składa częściowego żarówki próżni, w której są umieszczone układ obrotowy składa się z osi metalowej, na której może obracać się zestaw czterech mika żeberek , przy czym każdy z których ma jedną z powierzchni zaczernionych do sadzy i innych srebra . Wystawione na promieniowanie elektromagnetyczne , te płetwy zaczynają się obracać tym szybciej, im większe jest promieniowanie. Jednak moc tego silnika jest znikoma, w przeciwieństwie do tego, co „pokazuje” film Pitch Black , w którym porusza się pojazdem w piasku (kilka kilowatów ).
Został wynaleziony w 1873 roku przez Williama Crookesa do pomiaru promieniowania magnetycznego, ale przyczyny wirowania urządzenia były przedmiotem kilku debat naukowych przez dekadę, zanim obecne wyjaśnienie zostało opublikowane w 1879 roku.
Stwierdzono, że ciepło dłoni wystarcza, aby urządzenie obracało się, nawet powoli. Dzieje się tak, ponieważ emitowane ciepło to promieniowanie podczerwone .
Efekt zaczyna się od kilku torr (kilkaset paskali ), wzrasta do około 0,01 torr (około 1 Pa), następnie maleje i zanika około 10-6 torr (około 10-4 Pa). Zwykle stosuje się ciśnienie 5 paskali.
Każde urządzenie przeznaczone do pomiaru temperatury musi wykrywać różnicę temperatur. Tutaj poczerniała powierzchnia urządzenia nagrzewa się bardziej niż srebrna powierzchnia, ponieważ energia promienista pochodząca ze światła lub z ciepła resztkowego jest bardziej pochłaniana przez tę powierzchnię niż przez srebrną powierzchnię. Część gazu w kontakcie z poczerniałą powierzchnią jest zatem gorętsza niż część gazu w kontakcie ze srebrną powierzchnią. Dlatego pierwsza porcja gazu rozszerza się bardziej niż druga i „popycha” poczerniałą stronę mocniej niż strona srebrna, co ostatecznie powoduje, że młyn obraca się w kierunku poczerniałej strony „popychając” stronę srebrną.
Głębsza próżnia, pomimo intensywnego oświetlenia, zatrzymuje rotację. Niektórzy naukowcy odkryli, że w jeszcze większej próżni urządzenie odwraca się do góry nogami: srebrna strona „popycha” poczerniałą stronę.
William Crookes pierwotnie wynalazł to urządzenie do wykrywania ciśnienia promieniowania światła , teorię pierwotnie zaproponowaną przez Jamesa Clerka Maxwella . Jeśli nacisk światła wprawi w ruch płetwy, powinny one obracać się w przeciwnym kierunku (strona srebrna popycha stronę poczerniałą), ponieważ czerń pochłania, a blask odrzuca.
Ze względu na rotację, w której czarna twarz popycha srebrną twarz, Arthur Schuler zakwestionował przeznaczenie urządzenia, zakładając, że siły napędowe znajdują się wewnątrz urządzenia. Jego rozumowanie było takie, że jeśli lekki nacisk ułatwia obracanie, wyższa próżnia powinna mu bardziej pomóc. Tak jednak nie jest, co pokazał Piotr Lebiediew z wydajniejszym aparatem próżniowym.
Wreszcie Albert Einstein wykazał, że naciski wywierane po obu stronach płetwy nie są równe. I Osborne Reynolds wykazała, że średnio cząsteczki gazu przejścia od strony zimnej do gorącej strony (od jasnego do ciemnego) powoduje różnicę ciśnień w przybliżeniu proporcjonalny do pierwiastka kwadratowego z różnicą temperatur.
Siły opisane przez Einsteina i Reynoldsa odpowiadają różnym reżimom. W zależności od nacisku dominuje jedna z tych dwóch sił.