カンチレバー先端の平板部分に当てたレーザーの反射光を、4ないし2分割のフォトダイオードの中心で測定する。探針が試料表面に近づくと、探針と試料表面原子との原子間力によりカンチレバー（探針）が試料表面に引き寄せられ、変形して接触（コンタクト）する。この変形のために反射光の角度が変わり、フォトダイオードの上下の領域の光起電力に差が生じる。この起電力の差がなくなる（＝探針の変位を一定にする）ようにカンチレバーもしくは試料を上下させながら、試料をなぞるようにスキャンする（零位法）。このときの制御信号が試料の表面状態（凹凸の様子）として観察される。カンチレバーおよび試料の位置変更は、圧電アクチュエータの圧電効果による変形を利用して制御している。（観察する領域のサイズは数nm～数十µm程度であり、このスケールで移動を精密に制御する必要があるため。）測定が容易だが、接触時に働く強い力や摩擦のためにやわらかい試料を損傷する場合がある。
カンチレバー(片持ち梁)の先端に取り付けた鋭い探針を用いて、試料表面をなぞる、または試料表面と一定の間隔を保って試料表面を走査し、その時のカンチレバーの上下方向への変位を計測することにより、試料表面の凹凸形状の評価を行う。AFMには様々な測定方法があり、以下に代表的な例を挙げる。
原子間力顕微鏡（げんしかんりょくけんびきょう、英: Atomic Force Microscope; AFM）は、走査型プローブ顕微鏡（SPM）の一種。その名のとおり、試料と探針の原子間にはたらく力を検出して画像を得る。原子間力はあらゆる物質の間に働くため容易に試料を観察することができるため、探針と試料表面間に流れるトンネル電流を利用するSTMとは異なり、絶縁性試料の測定も可能である。また電子線を利用するSEMのように導電性コーティングなどの前処理や装置内の真空を必要とする事もない。このため、大気中や液体中、または高温～低温など様々な環境で、生体試料などを自然に近い状態で測定できる。他の走査型プローブ顕微鏡と同様に空間分解能は探針の先端半径（nm程度）に依存し、現在では、原子レベルの分解能が実現されている。
1953年に英国政府は偵察、負傷兵搬送、操縦訓練といった任務に適合した低コストの複座ヘルコプターを求めた。要求仕様では高温環境下での高速度、高上昇率を求めており、同時に標準の陸軍3トン積みトラックの荷台に載せて運搬できなければならなかった。フェアリー社の詳細な提案が4機分の契約を勝ち取り、同社は更に2機をプライベート・ベンチャーで製造することに決めた。ガスタービンエンジンがヘリコプター設計者の注目を集め始めており、軸駆動により生み出されるトルクとそれに付き物の複雑で脆弱なトルク相殺のためのテールローターを回避するためにチップ駆動のローター付きの機体の生産にも興味が生まれていた。同時期にはシュド・ウエスト ジンのエンジンから高圧の空気を直接ブレード先端に吹き出す設計の物があったが、フェアリー社はブレード先端でこの空気を燃料と混合して燃焼させる駆動方式を開発した。この方式は既にフェアリー ジェット・ジャイロダインで試験済みのものであった。ウルトラライト・ヘリコプター用にフェアリー社はブラックバーン社でライセンス生産されるフランスのTurbomeca Palouste ターボジェットエンジンを採用し、40 psi (275 kPa)のチップジェットへ空気を供給するための大型の圧縮機を取り付けた。ウルトラライト・ヘリコプターは、並列複座の座席背後の床の低い位置に半露出したエンジンを搭載した小型の機体となった。この機体は中央のローターパイロンとエンジン、水平尾翼、垂直尾翼、方向舵が取り付けられた箱型桁ブームを備える軽合金製の箱を基本にしていた。方向舵はブームの下側に配することでジエット噴流を受けてホバリング時でもヨー制御の助けとなるように図られた。降着装置は箱型構造材に簡単な1組のスキッドが取り付けられた。チップジェット駆動の搖動式2枚ブレードのローターはパイロンの先端に取り付けられていた。この機体は1955年8月に初飛行を行い、その年の9月にファーンボローで開催されたイギリス航空機製造協会（SBAC）のショーに展示された。軍用の最初の4機が製造されたが、国防費削減により1956年半ばにはウルトラライト・ヘリコプターには当局からの援助が受けられなくなり、フェアリー社は独自の資金で開発を続けなければならなくなった。試作初号機に幾つかの改良が加えられ、当初はブームの先端には1枚だけの方向舵が取り付けられていたが、両端に安定板の付いた水平尾翼が追加された。目立たない変更点はサイクリックピッチ制御に油圧補助が追加されたことであった。試作2号機は負傷兵用の担架が搭載できるようにキャビンに変更が加えられた。2機のウルトラライト・ヘリコプターは、コンパクトさの優先度が高くない状況での性能向上のために直径の多少大きな（28 ft/8.6 mより大きい32 ft/9.75 m）ローターを備えていた。航空ショー、核戦争を想定した演習では数多くのデモを実施して有用性を披露し、1958年には民間の耐空証明を取得した。1956年12月に15型フリゲート「グレンヴィル」を改装して行われた艦載運用試験では良好な成績が得られたことから、イギリス海軍はウルトラライト3機の調達を検討した。しかし海軍航空戦担当官（DNAW）は本機のような小型機では北大西洋での作戦は困難と考えており、カナダ海軍がリバー級フリゲート「プレストニアン」で更に大型のシコルスキー S-55の運用に成功したことにも触発されて、最終的に、一回り大きなサンダース・ロー P.531（後のワスプ HAS.1）を中距離魚雷投射ヘリコプター（MATCH）として採用することになり、本機の発注はなされなかった。国外から、特にアメリカ合衆国とカナダからも興味が示されたが発注は無く、1959年に計画が破棄されるまでに僅か6機が製作されただけであった。