Ad un estremo del banco ottico si pone la sorgente di intensità luminosa nota IC ed all’altro estremo la sorgente di intensità luminosa incognita IX. Tra queste si pone la testa fotometrica di Ritchie composta da due superfici bianche formanti un angolo diedro di 90° e disposta in modo che ciascuna delle due facce riceva, con la stessa inclinazione, i raggi luminosi provenienti dalla relativa sorgente. La testa fotometrica è realizzata con un prisma di carbonato di magnesio perfettamente bianco.
Spostando la slitta della testa fotometrica è possibile regolare le distanze d e d1 in modo che le sue due facce appaiano ugualmente illuminate ad un osservatore posto di fronte ad essa. In queste condizioni si ha:
e quindi:
