光是一種電磁波，光波振動(dòng)的方向與光的前進(jìn)方向垂直。普通光的光波在各個(gè)不同的方向上振動(dòng)。但如果讓它通過一個(gè)尼科爾(Nicol)棱鏡（用冰洲石制成的棱鏡），則透過棱鏡的光就只在一個(gè)方向（偏振面）上振動(dòng)，這種光就叫做平面偏振光。偏振光能完全通過晶軸與其偏振面平行的尼科爾棱鏡，而不能通過晶軸與其偏振面垂直的尼科爾棱鏡。

    當(dāng)平面偏振光通過某種介質(zhì)時(shí)，有的介質(zhì)對(duì)偏振光沒有作用，即透過介質(zhì)的偏振光的偏振面保持不變。而有的介質(zhì)卻能使偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。這種能旋轉(zhuǎn)偏振光的偏振面的性質(zhì)叫做旋光性。具有旋光性的物質(zhì)叫做旋光性物質(zhì)或光活性物質(zhì)。具有不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的手性化合物都有旋光性。

    能使偏振光的偏振面向右旋的物質(zhì)，叫做右旋物質(zhì)；反之，叫做左旋物質(zhì)。通常用“d”（拉丁文dextro的縮寫，“右”的意思）或“+”表示右旋；用“l(fā)”（拉丁文laevo的縮寫，“左”的意思）或“-”表示左旋。偏振光的偏振面被旋光物質(zhì)所旋轉(zhuǎn)的角度，叫做旋光度，用“α”表示。

    旋光度的大小不僅取決于物質(zhì)的本性，還與溶液的濃度、液層的厚度、光的波長、測定溫度以及溶劑的性質(zhì)等等有關(guān)。
    偏振光通過厚度為1dm，濃度含有1g/ml的待測物質(zhì)的溶液所測得的旋光度稱為比旋光度[α]，它是物質(zhì)的一個(gè)特性常數(shù)，如下式所示：
[α]λt=α/cl
式中  t：測定時(shí)的溫度；
       λ：測定時(shí)所用光源的波長；
α：實(shí)測的旋光度；
     c：溶液的濃度（g/ml）；
     l：玻管的長度（dm）。
    一個(gè)有旋光性的溶液放置后其比旋光度改變的現(xiàn)象稱為變旋。變旋的原因是糖從α-型變?yōu)棣?型或由β-型變?yōu)棣?型。一切單糖都有變旋現(xiàn)象。無α-，β-型的糖類即無變旋性。

糖的旋光性

    單糖等有機(jī)物是否有旋光性，與它的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。如果分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的(如具有對(duì)稱面、對(duì)稱中心、對(duì)稱軸等)，就沒有旋光性；反之就有旋光性。生物體內(nèi)存在的有機(jī)分子主要是由C、H、O、N四種元素組成的，其中只有C原子有可能形成不對(duì)稱性。原因是C原子表現(xiàn)為四價(jià)，即可與四個(gè)原子或原子團(tuán)共價(jià)連接，如果連接的四個(gè)原子或原子團(tuán)是能對(duì)稱排列的，這個(gè)分子就表現(xiàn)為對(duì)稱性；否則就表現(xiàn)為不對(duì)稱性，這個(gè)C原子就稱為不對(duì)稱碳原子，或稱為不對(duì)稱中心、手性碳原子、手性中心。大部分單糖都有至少一個(gè)不對(duì)稱中心(二羥丙酮除外)。
    單糖的不對(duì)稱碳原子數(shù)，醛糖為n－2，酮糖為n－3。單糖的立體異構(gòu)體數(shù)目等于2k，式中k表示不對(duì)稱碳原子數(shù)。
    二羥丙酮、乙醇、甘氨酸等沒有旋光性。

利用糖的旋光性測定糖的濃度

    用新配制的10%葡萄糖溶液按上法測其旋光度并計(jì)算比旋光度，以后每隔2h測定其旋光度，計(jì)算比旋光度直至比旋光度不再改變，說明α-，β-型互變已達(dá)平衡。