far field) oraz składowej pola bliskiego wynikającej z dipolowego oddziaływania pomiędzy ostrzem a próbką:

Mierzona przez detektor intensywność sygnału rozproszonego jest proporcjonalna do kwadratu modułu natężenia rozpraszanego pola elektrycznego:

W praktyce składowa tła jest wielkością niepożądaną, dlatego dąży się do zminimalizowania jej wkładu podczas pomiaru. W tym celu wykorzystuje się metodę detekcji fazoczułej (z ang. lock-in), w której mierzony sygnał optyczny modulowany jest ze stałą częstotliwością. Realizuje się to poprzez wykorzystanie mikroskopu sił atomowych, pracującego w trybie kontaktu przerywanego, w którym sonda cyklicznie uderza w badaną powierzchnię z zadaną częstotliwością (zwykle wynoszącą około 250 kHz). Wprowadza dodatkową modulację mierzonego sygnału, a wówczas natężenie modulowanego pola elektrycznego wyrażone jest przez:

gdzie: oraz

natomiast oznacza n-ty rząd współczynników Fouriera dla i w postaci zespolonej.