當壹束平面偏振光通過手性物質時，其振動方向會發生變化，此時光的振動面旋轉壹定角度，這種現象稱為旋光現象。物質的這種偏振光振動面旋轉的性質稱為旋光性，具有旋光性的物質稱為旋光性物質或旋光性物質。許多天然有機物都具有旋轉特性。由於旋光性物質使偏振光的振動面旋轉，可以右旋（順時針，記作 "+"）或左旋（逆時針，記作"-"），所以旋光性物質又可分為右旋物質和左旋物質。因此自旋物質可分為右旋物質和左旋物質。從單色光源（通常是鈉燈）發出的光在通過偏振棱鏡（尼克爾棱鏡）後會轉化為平面偏振光（簡稱偏振光）。當偏振光通過樣品管中的旋轉物質時，振動平面會旋轉壹定角度。當偏振光通過樣品管時，振動平面旋轉壹定角度，調節偏振片（也是尼克爾棱鏡）使偏振光通過，偏振片旋轉的度數就會顯示在刻度盤上，這就是測得的樣品旋轉強度α。旋轉光的原理如圖 10-1 所示。圖 10-1 旋轉原理通常用來表示物質的比旋光度，比旋光度與旋轉之間的關系如下：純液體的比旋光性比溶液的比旋光性由上述兩式可知，物質的旋光性在溫度為 t℃時，光源的波長為 λ 比旋光性；α 為旋光儀測得的旋光性；l 為液層厚度（dm）；d 為純液體的密度；c 為溶液濃度（克/毫升）；t 為自旋的測量值；α 為液層厚度；l 為液層（分米）；d 為純液體的密度；c 為溶液濃度（克/毫升）；t 為樣品自旋的測量值。ml）；t 為測量時的溫度（℃）；λ 為所用光源的波長（nm）。例如，用波長為 589 nm 的 25℃鈉燈（D 線）作為光源測定壹個樣品的自旋為 38°，則比旋光度記錄為 [α] 25D = +38°。比旋光度是旋轉物質的物理常數之壹。通過測定旋光度，可以鑒別物質的純度，確定溶液的濃度、密度和光學異構體。
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