Зеркало ставят на подставку в вертикальном положении, а наблюдатель вместе с точечным источником света (искусственной звездой) и ножом Фуко располагается напротив зеркала приблизительно на двойном фокусном расстоянии от него. Наблюдатель должен поймать изображение искусственной звезды глазом и, удаляясь понемногу от зеркала или приближаясь к нему, добиться того, чтобы все зеркало казалось освещенным.

Очевидно, при этом точечный источник света будет находиться в фокусе зеркала. Затем перед самым глазом помещают нож Фуко и, осторожно перемещая его (с помощью длинного плеча рейки), добиваются того, чтобы он перерезал световые лучи, отраженные от зеркала. Если нож находится очень близко от фокуса зеркала, чуть впереди его, то в момент, когда он наполовину пересечет сходящиеся лучи, на зеркале появится очень рельефная теневая картина, в сильно преувеличенном виде передающая все отклонения формы зеркала от сферы. При этом, если, например, кривизна зеркала в центре меньше требуемой, то в этом месте будет хорошо заметна выступающая «горка» (выпуклость). А если, напротив, центральная часть зеркала сильно углублена, то на теневой картине в центре зеркала будет отчетливо заметна «ямка» (рис. 41). Нужно добиваться совершенно плоской теневой картины, которая будет свидетельствовать о том, что форма зеркала очень близка к форме сферы.

Рис. 41. Теневые картины при исследовании зеркала методом Фуко.