У високому вакуумі рух атомів здійснюється по прямих лініях, незалежно один від одного і без зіткнень до конденсації і утворення покриття.

Форма і товщина покриття визначаються формою і густиною потоку випаровуваних атомів.

У середньому вакуумі спостерігаються явища, характерні для низького і високого вакуумів.

Згідно з кінетичною теорією газів, середня довжина вільного пробігу молекул прямо пропорційна температурі й обернено пропорційна тиску газу:

де к — стала Больцмана; д — ефективний діаметр молекули (за припущенням, що вони є пружними кульками).

Для порівняння: при кімнатній температурі (ТКІМ= 20 °С) довжина вільного пробігу молекул буде такою:

/Л Па 105(1атм) 1,33-10 1,33-10-' 1,33 - 10"2 1,33 ■ І О-3 Х±, см 7 ■ 10-"5 • 10"2550500

При тиску р = 133 • 10"' Па середня довжина вільного пробігу молекул становить приблизно 500 см, і рух атомів можна вважати прямолінійним. Подальше зниження тиску збільшує довжину вільного пробігу до десятків метрів, і випаровування відбувається у вигляді молекулярних потоків без зіткнення і розсіяння атомів.

У високому вакуумі швидкість випаровування атомів визначається співвідношенням Ленгмюра:

де р — тиск насиченої пари, Па; М — молекулярна маса речовини; Т—температура випаровування, К.

Температурою випаровування умовно вважають таку, при якій тиск насиченої пари матеріалу, що випаровується, становить 1,33 Па.

Залежність тиску (чи пружності) насиченої пари від температури визначається рівнянням Клайперона—Клаузіуса, яке після розподілу змінних і інтегрування набуває вигляду

1п р =

+ С,

ЯТ

де Д£ — теплота пароутворення.