 |
|
Опыт показывает, что угол поворота плоскости поляризации для оптически активных кристаллов и чистых жидкостей
, (1а)
для оптически активных растворов
, (1б)
где d – расстояние, пройденное светом в оптически активном веществе, a – коэффициент ([a] – называется удельным вращением), равный углу поворота поляризации света слоем вещества единичной толщины (и единичной концентрации – для растворов), C – массовая концентрация оптически активного вещества в растворе. Удельное вращение зависит (кроме природы вещества) от температуры и длины волны света в вакууме.
Оптически активные вещества в зависимости от направления вращения плоскости поляризации разделяются на право- и левовращающие. В первом случае плоскость поляризации, если смотреть навстречу лучу, вращается вправо (по часовой стрелке), во втором – влево (против часовой стрелки). Направление вращения не зависит от направления луча. Поэтому, если луч, прошедший через оптически активный кристалл, отразить зеркалом в обратном направлении, то восстановится положение плоскости поляризации.
Френель предположил, что явление вращения поляризации сводится к особому типу двойного лучепреломления: причиной вращения является различие в скорости распространения левого и правого циркулярно поляризованного света. При этом для правых веществ большее значение имеет скорость правокруговой волны 
( 
), а для левых веществ – наоборот 
( 
).
Плоско поляризованный свет можно представить как суперпозицию двух циркулярно поляризованных волн, правой и левой, с одинаковой частотой и амплитудой. Предположим, что две такие волны распространяются в направлении оси z. Результирующую волну можно представить уравнением
.
Действительную часть этого выражения рассматриваем как x составляющую светового вектора, мнимую – как y составляющую. При распространении в оптически неактивной среде 
и волна описывается уравнением
,
т.е. является плоско поляризованной.