Nello schema qui sopra A, B, C e D sono quattro lastre di vetro a facce piane e parallele. A presenta una debole argentatura (onde rendere la lastra semi riflettente) sulla faccia di destra; C e D sono invece nettamente argentate (totalmente riflettenti) sulle loro facce anteriori, ossia quelle che guardano all'interno dell'apparecchio. La lastra B è invece totalmente trasparente e la sua funzione verrà chiarita in seguito. La lastra D è azionata da un carrello scorrevole lungo una guida per poter essere spostato mediante una lunga vite la cui filettatura è accuratamente lavorata.
L'apparecchio funziona nel modo seguente.
I raggi della sorgente di luce S vengono resi paralleli passando attraverso la lente L, vengo fatti incidere sulla lastra A, e dalla superficie semi argentata di questa vengono in parte riflessi verso D e in parte trasmessi verso C.
I raggi riflessi dalla superficie speculare di D vengono intercettati nuovamente da A e una parte di questi viene trasmessa all'occhio dell'osservatore posto in O (al posto dell'osservatore può esserci anche l'obbiettivo di un cannocchiale). La parte dei raggi che dalla sorgente S attraverso A raggiunge C viene da questa riflessa nuovamente verso A e tramite la semi argentatura arriva anch'essa in O. Qui giungono pertanto due fasci di raggi coerenti, in quanto originati da un'unica sorgente di luce, e questi pertanto interferiscono rafforzandosi o indebolendosi a seconda della loro differenza di percorso. Questa differenza di percorso dipende evidentemente dalla distanza di C e di D da A, distanza che può essere variata spostando mediante la vite micrometrica lo specchio D. Tra un massimo e un minimo successivo lo spostamento di D è di λ/4 di modo da introdurre una variazione (andata e ritorno) pari a λ/2.
Se non vi fosse la lastra B, quando C e D sono rigorosamente equidistanti da A, la differenza di cammino ottico tra i raggi interferenti non potrebbe essere nulla. Infatti, la parte dei raggi riflessa su D attraversa tre volte la lastra A prima di giungere in O, mentre la parte riflessa su C l'attraversa una volta soltanto. La lastra B, che deve essere rigorosamente parallela ad A, viene appunto introdotta per compensare questa dissimmetria.
Supponiamo pertanto di regolare la distanza di D da A in modo tale che all'osservatore posto in O non giunga alcuna luce (interferenza distruttiva).
E' noto che la Terra si muove attorno al Sole a circa 30 km/sec, ossia circa un decimillesimo della velocità della luce (c). Se c si propagasse attraverso l'etere (come le onde sonore si propagano attraverso l'aria), la sua velocità dipenderebbe dal moto della sorgente: ossia sarebbe di 300030 km/sec, se il segnale luminoso viaggiasse parallelamente al moto della Terra e a 300mila km/sec se invece viaggiasse in direzione ortogonale. Questo significa che se si ruotasse lentamente l'interferometro sino a 90 gradi, all'osservatore dovrebbe alternativamente arrivare della luce, perché variando la velocità della luce con la direzione di puntamento dell'apparecchio sarebbe contestualmente variato l'effetto prodotto dall'interferenza.
Ma questo non si è mai verificato! L'esperimento è stato in seguito ripetuto con strumentazione sempre più sofisticata, ma il risultato è sempre stato lo stesso. Il che porta all'inevitabile conclusione che c è la stessa in tutte le direzioni, nonché indipendente dal moto della sorgente.
Cliccando ⇒ QUI potete vedere un'animazione schematica dell'esperienza adattata da un video di YouTube (~ 5 Mb).