چرخش نوری

فعالیت نوری فرایند چرخش نور خطی قطبیده توسط یک ماده به مسیرهای مختلف است. اگر جسم شفافی بتواند سطح نوسان بردار میدان الکتریکی را بچرخاند، می گویند جسم توانایی چرخش نور را داشته یا از نظر نوری فعال است. این پدیده اولین بار در سال ۱۸۱۱ میلادی برای کوارتز گزارش شد و از آن به بعد مطالعات وسیعی در مورد آن انجام شده است. در اواسط قرن نوزدهم میلادی قوانین بنیادی در مورد فعالیت نوری وضع گردید که منجر به پیشرفت اساسی در شیمی فضایی ترکیبات آلی شد. امروزه برخی از همان نظریات مورد قبول است. در فعالیت نوری، ماده و نور، با واکنش متقابل سبب چرخش نور قطبیده مسطح ( پلاریزه ) می شوند. ماده فعال نوری ماده ایست که سطح نور پلاریزه را می چرخاند. هنگامی که نور پلاریزه که در سطح خاصی ارتعاش می کند از میان یک مادهٔ فعال نوری عبور داده شود ارتعاش آن در سطحی مختلف از سطح قبلی صورت می گیرد.
محلول های فعال نوری، محلول هایی هستند که دارای کربن نامتقارن می باشند، مانند ساکارز، گلوکز، اسید تارتاریک، اسید لاکتیک. این محلول ها قادرند صفحه پولاریزاسیون را بچرخانند که مقدار زاویه چرخش متناسب با غلظت مایع و طولی از آن می باشد که نور قطبیده از آن می گذرد. همچنین مقدار زاویه به طول موج نور تابشی بستگی دارد که معمولاً از خط سدیم ( ۵۸۹۳ آنگستروم ) استفاده می کنند. درجه حرارت و نوع حلال هم تا حدودی در این مقدار مؤثر هستند.
به طور کلی وقتی نور از محیطی که شامل اتمها، مولکول ها و یون ها می باشد، می گذرد، بردار میدان الکتریکی آن بر الکترون های ذرات اثر می گذارد و دو قطبی های لحظه ای ( قطبش موقت ) ایجاد می کند، لذا از سرعت نور کاسته می شود. هنگامی که نور از یک محیط همگن عبور می کند، با ذراتی که به طور یکنواخت در مسیر آن پخش شده اند، برخورد می نماید؛ بنابراین کاهش سرعت نور در مورد مواد همگن، در تمام جهات یکسان است؛ ولی در مورد بلورهای ناهمسانگرد ( نامتقارن ) ، پخش اتم ها یا مولکول ها در تمام جهات یکسان نیست.
نوری که در یک صفحه کریستال منتشر می شود، برخوردهای متفاوتی با ذرات نسبت به صفحه دیگر خواهد داشت. بدین ترتیب تغییر در سرعت انتقال به وجود می آید. توضیح اینکه وقتی نور قطبیده به یک بلور ناهمسانگرد برخورد می نماید، در دو راستای معین به نام راستاهای برگزیده تجزیه می شود که ضریب شکست این دو راستا یکسان نیست. پس سرعت انتشار این دو مؤلفه یکسان نخواهد بود و موقع خروج از بلور اختلاف فازی بین دو ارتعاش به وجود می آید که بستگی به قطر بلور، طول موج نور تابشی و اختلاف دو ضریب شکست بلور دارد.