Supponiamo che questo dispositivo si trovi all’interno di un treno che si muove a velocità v rispetto ai binari.  Il laser è posto sul pavimento e dirige il fascio luminoso verso il soffitto dove si trova lo specchio ad una distanza AB=.

Per un osservatore che viaggia nel treno il tempo necessario all’impulso luminoso per tornare in A è dato da =2/c.

Per il teorema di Pitagora si ha c²t'² = ² +v²t'², e il tempo t necessario alla luce per tornare in A₂ (dove è giunto il laser nel frattempo) si può scrivere come

t = 2t' = 2  / c

,       con =1/ 

Pertanto si ottiene t = , che sta ad indicare che un orologio fermo rispetto ai binari corre più velocemente rispetto ad un orologio all’interno del treno di un fattore  tanto maggiore quanto più v è vicina a c.

Le abituali velocità raggiunte nella vita quotidiana sono trascurabili rispetto alla velocità della luce, per cui si ha v/c<<1 e ~1; gli effetti relativistici sono trascurabili ed il tempo scorre alla stessa maniera in tutti i sistemi di riferimento.

Poniamo ora il dispositivo laser + specchio orizzontalmente, con lo specchio posizionato verso la testa del treno, e chiediamoci quanto vale, per un osservatore fermo sul bordo dei binari, la distanza L tra specchio e laser che, per l’osservatore nel treno, vale .
Il raggio luminoso emesso dal laser viaggia a velocità c verso lo specchio che recede a velocità v, pertanto quest’ultimo viene raggiunto dopo un tempo L/(c-v).
Il raggio riflesso si muove sempre a velocità c verso il laser che si avvicina a velocità v; in questo caso il percorso è compiuto in un tempo L/(c+v).
Allora il tempo complessivo di andata da A a B e ritorno è dato da:
t = L / (c-v) + L / (c+v)  che si può anche scrivere t = 2²L/c.
D’altra parte, per un osservatore sul treno questo tempo è dato semplicemente da =2  / c.
Dal momento che, come abbiamo visto più sopra, t =  , si ottiene L=/.
Dunque, ad un osservatore in quiete rispetto ai binari, gli oggetti posti sul treno appaiono contratti in direzione del moto di un fattore 1/.  Al contrario, le lunghezze ortogonali alla direzione del moto sono le stesse per entrambi gli osservatori.

È importante sottolineare che i risultati esposti sono stati ottenuti sulla base dell’ipotesi che la velocità della luce abbia lo stesso valore c sia per l’osservatore sul treno che per quello sul bordo dei binari.