Przyrządy stosowane w mikroskopii dwuwiązkowej służą przede wszystkim do pomiaru chropowatości powierzchni. Może być również używany do pomiaru grubości nakładek przezroczystych i półprzezroczystych, zwłaszcza folii anodowanych na aluminium.
Instrument działa na zasadzie oświetlania wiązki pod kątem 45 stopni padania na powierzchnię nakładki, a część wiązki jest odbijana z powrotem od powierzchni nakładki. Inna część przenika przez okładkę i odbija się od powierzchni styku okładka-podłoże. Z okularu mikroskopu widać dwa oddzielne obrazy, odległość jest proporcjonalna do grubości nakładki, a odległość można zmierzyć regulując pokrętło regulacji skali.
Metodę tę można stosować tylko wtedy, gdy na granicy powłoka-podłoże odbijana jest wystarczająca ilość światła, aby uzyskać wyraźny obraz w mikroskopie.
W przypadku nakładek przezroczystych lub półprzezroczystych, takich jak folie anodowane, metoda ta jest nieniszcząca. Aby zmierzyć grubość nieprzezroczystej warstwy wierzchniej, należy usunąć mały fragment warstwy wierzchniej, tak aby między powierzchnią warstwy wierzchniej a podłożem powstał stopień, który może załamywać wiązkę światła, tak aby wartość bezwzględna można zmierzyć grubość warstwy wierzchniej. W tym przypadku metoda jest destrukcyjną metodą testowania.
Błąd pomiaru w mikroskopie dwuwiązkowym jest zwykle mniejszy niż 10 procent.
