Os instrumentos usados na microscopia de feixe duplo são usados principalmente para medir a rugosidade da superfície. Também pode ser usado para medir a espessura de sobreposições transparentes e translúcidas, especialmente filmes anodizados em alumínio.
O instrumento funciona iluminando um feixe em um ângulo de incidência de 45 graus na superfície do overlay, e parte do feixe é refletido de volta a partir da superfície do overlay. Outra parte penetra na cobertura e reflete de volta a partir da interface cobertura-substrato. Duas imagens separadas podem ser vistas na ocular do microscópio, sendo a distância proporcional à espessura da sobreposição, e a distância pode ser medida ajustando o botão de controle de escala.
Este método só pode ser usado quando luz suficiente é refletida de volta na interface revestimento-substrato para obter uma imagem clara no microscópio.
Para sobreposições transparentes ou translúcidas, como filmes anodizados, o método é não destrutivo. Para medir a espessura da camada de cobertura opaca, um pequeno pedaço da camada de cobertura deve ser removido, de modo que um degrau que possa refratar o feixe de luz seja formado entre a superfície da camada de cobertura e o substrato, de modo que o valor absoluto da espessura da camada de cobertura pode ser medida. Neste caso, o método é um método de teste destrutivo.
O erro de medição da microscopia de dois feixes é geralmente inferior a 10%.
