有些有機(jī)化合物，特別是很多的天然有機(jī)化合物，在分子結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)為螺旋形。這樣的構(gòu)成能使偏振光的振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)一定的角度α，其中使偏光振動(dòng)向左旋轉(zhuǎn)的為左旋性物質(zhì)，使偏光振動(dòng)向右旋轉(zhuǎn)的為右旋性物質(zhì)。

角度α就是相對(duì)應(yīng)得旋光度。旋光度的大小和樣品管的長(zhǎng)度（即溶液厚度）成正比。在一定的范圍內(nèi)與溶液的濃度大約為正比關(guān)系。此外，旋光度還和溶劑、溫度、波長(zhǎng)等因素有密切的關(guān)系。

所以有必要使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，以便于比較光學(xué)活性化合物的旋光度大小，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是比旋光度，用于考察單位濃度，單位溶液厚度下的旋光度。

比旋光度是旋光物質(zhì)重要的物理常數(shù)之一，經(jīng)常用它來表示旋光化合物的旋光性。通過測(cè)定旋光度，可以檢驗(yàn)旋光性物質(zhì)的純度并測(cè)定它的含量。測(cè)定旋光度的基本結(jié)構(gòu)及其測(cè)量原理如下圖。

光線從光源經(jīng)過起偏鏡，再經(jīng)過盛有旋光性物質(zhì)的旋光管時(shí)，由于物質(zhì)具有旋光性，使得產(chǎn)生的偏振光不能通過第二個(gè)棱鏡，必須旋轉(zhuǎn)檢偏鏡才能通過。檢偏鏡轉(zhuǎn)動(dòng)角度由標(biāo)尺盤上移動(dòng)的角度表示，此讀數(shù)即為該物質(zhì)在此濃度時(shí)的旋光度α。

旋光度α除了與樣品本身的性質(zhì)有關(guān)以外，還與樣品溶液的濃度、溶劑、光線穿過的旋光管的長(zhǎng)度、溫度及光線的波長(zhǎng)有關(guān)。一般情況下，溫度對(duì)旋光度測(cè)量值影響不大，通常不必使樣品置于恒溫器中。因此常用比旋光度[α]_λ^t來表示各物質(zhì)的旋光性。在一定的波長(zhǎng)和溫度下比旋光度[α]_λ^t可以用下列關(guān)系式表示：

純液體的比旋光度= [α]_λ^t=α/（d·l）
溶液的比旋光度= [α]_λ^t=100·α/（c·l）

α：標(biāo)尺盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度讀數(shù)（即旋光度），用旋光儀測(cè)定；
λ：光源的光波長(zhǎng)；
d：純液體的密度（單位：g/cm3）；
l： 旋光管的長(zhǎng)度（單位：dm）；
c：溶液的濃度（100mL 溶液中所含樣品的質(zhì)量，g）；
t： 測(cè)量時(shí)的溫度（℃）。

操作：

1. 溶液樣品的配制：
在分析天平上精確稱取0.1至0.5g 純樣品，溶解，置于25mL的容量瓶中定容，溶劑常選水、乙醇、氯仿等。溶液配好后必須透明無固體顆粒，否則須經(jīng)干濾紙過濾。當(dāng)用純液體直接測(cè)量其旋光度時(shí)，若旋光角度太大，則可用較短的樣品管。

2. 樣品的裝入：
將樣品管的一頭用玻蓋和銅帽封上，然后將管豎起，開口向上，將配制好的溶液或純液體樣品注入到樣品管中，并使溶液因表面張力而形成的凸液面中心高出管頂，再將樣品管上的玻蓋蓋好，不能帶入氣泡，然后蓋上銅帽，使之不漏水。
注意：在玻蓋與玻管之間是直接接觸，而在銅帽與玻蓋之間，需放置橡皮墊圈。銅帽與玻蓋之間不可擰得太緊，只要不流出液體即可。如果旋得太緊，玻蓋產(chǎn)生扭力，使樣品管內(nèi)有空隙，影響旋光。

3. 旋光儀零點(diǎn)的校正
在測(cè)定樣品之前，先校正旋光儀的零點(diǎn)。將樣品管洗干凈，裝上蒸餾水，使液面凸出管口，蓋好蓋子。將樣品管擦干，放入旋光儀內(nèi)，罩上蓋子；然后開啟鈉光燈，再調(diào)節(jié)儀器的目鏡的焦點(diǎn)，使視場(chǎng)內(nèi)三部分的明暗相間，分界線清晰（如圖2.30 所示），記下其讀數(shù)。

4. 旋光度的測(cè)定
測(cè)定之前樣品管必須用待測(cè)液洗2～3 次，以免有其它物質(zhì)影響。依上法將樣品裝入旋光管測(cè)定旋光度，這時(shí)所得的讀數(shù)與零點(diǎn)之間的差值即為該物質(zhì)的旋光度。記下此時(shí)樣品管的長(zhǎng)度及溶液的溫度，然后按公式計(jì)算其比旋光度。

5. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，洗凈旋光管，裝滿蒸餾水。

注意：
1.一般旋光儀的刻度盤的最小刻度為0.25°，加上游標(biāo)，可讀至0.01°。
2.在測(cè)定零點(diǎn)（或旋光化合物的旋光度）時(shí)，必須重復(fù)操作至少五次，取其平均值。若零點(diǎn)相差較大，應(yīng)重新校正。