Gli strumenti utilizzati nella microscopia a doppio raggio sono utilizzati principalmente per misurare la rugosità superficiale. Può anche essere utilizzato per misurare lo spessore di rivestimenti trasparenti e traslucidi, in particolare pellicole anodizzate su alluminio.
Lo strumento funziona illuminando un raggio con un angolo di incidenza di 45 gradi sulla superficie del rivestimento e parte del raggio viene riflesso dalla superficie del rivestimento. Un'altra parte penetra nella copertura e viene riflessa dall'interfaccia copertura-substrato. Due immagini separate possono essere viste dall'oculare del microscopio, la distanza è proporzionale allo spessore della sovrapposizione e la distanza può essere misurata regolando la manopola di controllo della scala.
Questo metodo può essere utilizzato solo quando una quantità sufficiente di luce viene riflessa all'interfaccia rivestimento-substrato per ottenere un'immagine chiara al microscopio.
Per le sovrapposizioni trasparenti o traslucide, come le pellicole anodizzate, il metodo non è distruttivo. Per misurare lo spessore dello strato di copertura opaco, è necessario rimuovere un piccolo pezzo dello strato di copertura, in modo che si formi un gradino in grado di rifrangere il raggio luminoso tra la superficie dello strato di copertura e il supporto, quindi il valore assoluto dello spessore dello strato di copertura può essere misurato. In questo caso, il metodo è un metodo di test distruttivo.
L'errore di misurazione della microscopia a due raggi è solitamente inferiore al 10%.
