有機化學/手性/旋光性
旋光性是指手性分子在觀察中會使偏振光順時針或逆時針旋轉的現象。這種旋轉是光與透過它的單個分子之間相互作用所固有的性質的結果。非手性物質或每種手性構型等量混合的物質（稱為外消旋混合物）不會使偏振光旋轉，但當物質中大部分具有特定手性構型時，平面可以向任一方向旋轉。
偏振光是由可見光譜中的電磁波組成，所有這些波同時以相同方向振動。簡單來說，想象一下光線像水波一樣，有波峰和波谷。水波的所有波峰都幾乎同時指向同一個方向（向上，對抗重力）。光通常不是這樣 - 它的波峰和波谷通常是隨機排列的，因此一束光線的波峰可能指向與另一束光線相差 90o 的方向。當所有光線都以相同方向指向波峰時，就像海洋中所有波浪都以波峰向上時，那麼這些光線就被認為彼此偏振。
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那麼為什麼手性分子隻影響偏振光，而不影響非偏振光呢？好吧，它們確實會影響非偏振光，但是由於光線沒有特定的方向，因此影響無法被觀察或測量。我們觀察到偏振光線被旋轉，因為我們在穿過手性物質之前知道了它們的方向，所以我們可以在之後測量變化的程度。
發生的事情是這樣的：當光穿過物質（例如，含有手性或非手性分子的溶液）時，光實際上與每個分子的電子雲相互作用，這些相互作用會導致光線振動平面的旋轉。旋轉的方向和大小取決於電子雲的性質，因此可以推斷出，兩個具有相同電子雲的相同分子會以完全相同的方式旋轉光。這就是為什麼非手性分子不表現出旋光性的原因。
然而，在非外消旋混合物的 手性溶液中，以更大數量存在的 手性分子在構型上彼此等同，因此每個分子都具有與其分子孿生體相同的電子雲。因此，光與這些“主要”分子之一的電子雲之間的每次相互作用都會導致旋轉幅度和方向相同。當將數十億億次相互作用加起來形成一個統一的數字時，它們不會像外消旋混合物和非手性溶液那樣相互抵消 - 相反，由於其分子特性，整個手性溶液被觀察到在一個特定方向上旋轉偏振光。
正是這種特異性導致了對映異構體化合物的旋光異構現象。對映異構體具有相同的化學結構（即它們的原子相同，並且以相同的順序連線），但彼此互為映象。因此，它們的電子雲也相同，但實際上是彼此的映象，而不是可疊合的。因此，對映異構體對旋轉光的幅度（度數）相同，但它們各自以相反的方向旋轉平面偏振光。如果一種手性版本具有將偏振光旋轉到右側（順時針）的性質，那麼該分子的手性映象將把光旋轉到左側（逆時針）就說得通了。
等量的每種對映異構體不會導致旋轉。這種型別的混合物稱為外消旋混合物，它們的性質與非手性分子非常相似。
透過磁光效應，當一束偏振光穿過溶液時，分子 (-)-型會使偏振面逆時針旋轉，而 (+)-型會使偏振面順時針旋轉。正是由於這一特性，它被發現，並因此得名旋光性。該特性最初由 J.B. Biot 於 1815 年觀察到，並在製糖業、分析化學和製藥行業中具有相當重要的意義。
1848 年，路易斯·巴斯德推斷，分子結構的手性是造成旋光性的原因。他將酒石酸鹽的手性晶體分類為左手型和右手型，發現溶液表現出相等且相反的旋光性。
J.C. Bose 於 1898 年引入了顯示旋光性類似物但處於微波狀態的人造複合材料，並從 1980 年代中期開始受到廣泛關注。