旋光性xuanguangxing

线偏振光在某些物体中传播时，振动面发生旋转的现象。又称光活性。1811年，法国物理学家阿喇戈发现：线偏振光沿石英光轴方向传播时，光的振动面连续旋转。不久，毕奥发现许多有机液体和有机物的溶液也有旋光性，而且旋转方向有右旋和左旋两种。如石英有左旋石英和右旋石英，它们的分子结构互为镜象。迎着光的传播方向观察时，振动面顺时针转动的为右旋物质，而逆时针转动的为左旋物质。实验发现，在天然旋光物质中，光的振动面转过的角度ᵠ，与光通过的距离d成正比，即φ=ad在溶液中，ᵠ还与溶液的浓度c成正比，即ᵠ=[a]dc两式中的比例系数a和[a]都称旋光率，与物质的性质和温度有关。旋光率还与光的波长（频率）有关（称作旋光色散），其值一般随频率增大而增大，但在物质的吸收带内，随频率增大而减小。

旋光率表(波长589.3纳米)

物质	α
辰砂(HgS)	32.5
氯化钠	3.13
尼古丁（液态）10～30℃	-162
胆甾相液晶	1800

石英的旋光率与波长的关系

波长 /nm	旋光率 /deg·mm-1	波长 /nm	旋光率 /deg mm-1
175.0	453.5	546.1	25.538
257.1	143.266	589.0	21.749
344.1	70.587	656.2	17.318
382.0	55.625	670.8	16.535
404.7	48.945	728.1	13.924
430.7	42.604	760.4	12.668
486.1	32.773	794.76	11.589

1825年，菲涅耳提出了旋光性的唯像解释。在旋光物质中，线偏振光分解成右旋圆偏振光和左旋圓偏振光，它们有不同的相速度，即对应着不同的折射率nd和nL，通过距离d后，仍能合成为线偏振光，它的振动面相对于入射时转过的角度为

ᵠ=πd(n_L-n_d)/λ

式中λ为光的波长。上式与实验定律一致。当山nd0，是右旋物质；当nd>nL时，ᵠ<0，是左旋物质。菲涅耳还利用组合棱镜验证了上述唯像理论。

石英的折射率

波长/nm	nd	nL
396.8	1.55810	1.55821
762.0	1.53914	1.53920

量糖计是根据旋光性原理设计的。石英的旋光性要影响石英光学元件的成像质量，它对两种圆偏振光有不同的折射率，一束线偏振光会折射成两束圆偏振光，为消除这种现象，需采用考纽棱镜和考纽透镜。许多生物物质都具有旋光性，因而出现许多与旋光性有关的生物物理研究课题。例如，研究发现生物体中组成蛋白质的20多种氨基酸都是左旋的，而抗菌素中的青霉素却含有右旋氨基酸，由此可以说明青霉素的抗菌作用。

旋光性

又称“光活性”。线偏振光通过某些透明物质时，其振动面将以光的传播方向为轴线旋转的性质。能使振动面旋转的物质称为旋光性物质，石英晶体、糖溶液以及许多有机化合物等都是旋光性较强的物质。振动面旋转的角度决定于旋光性物质的性质、厚度以及入射光的波长等。面对光源观察，使振动面按顺时针方向旋转的物质称为右旋物质，如葡萄糖、右旋水晶等；使振动面按反时针方向旋转的则称左旋物质，如果糖、左旋水晶等。参见“生物学”中的“旋光性”。