Die in der Zweistrahlmikroskopie verwendeten Instrumente werden hauptsächlich zur Messung der Oberflächenrauheit verwendet. Es kann auch verwendet werden, um die Dicke von transparenten und transluzenten Überzügen zu messen, insbesondere von Eloxalfilmen auf Aluminium.
Das Instrument arbeitet, indem es einen Strahl in einem Einfallswinkel von 45 Grad auf die Oberfläche der Auflage beleuchtet, und ein Teil des Strahls wird von der Oberfläche der Auflage zurückreflektiert. Ein anderer Teil durchdringt die Abdeckung und reflektiert von der Abdeckung-Substrat-Grenzfläche zurück. Vom Okular des Mikroskops sind zwei getrennte Bilder zu sehen, wobei der Abstand proportional zur Dicke der Überlagerung ist, und der Abstand kann durch Einstellen des Skalensteuerknopfs gemessen werden.
Diese Methode ist nur anwendbar, wenn an der Grenzfläche Lack-Substrat genügend Licht zurückreflektiert wird, um ein klares Bild im Mikroskop zu erhalten.
Für transparente oder durchscheinende Überzüge, wie z. B. eloxierte Filme, ist das Verfahren zerstörungsfrei. Um die Dicke der opaken Deckschicht zu messen, muss ein kleines Stück der Deckschicht entfernt werden, damit zwischen der Oberfläche der Deckschicht und dem Substrat eine Stufe entsteht, die den Lichtstrahl brechen kann, so der Absolutwert der Dicke der Deckschicht gemessen werden. In diesem Fall handelt es sich um ein zerstörendes Prüfverfahren.
Der Messfehler der Zweistrahlmikroskopie beträgt in der Regel weniger als 10 Prozent.
