自然光和偏振光
    光是一種電磁波，并且是一種橫波，即這種波的振動方向垂直于光的傳播方向。自然光的白光是包含各種不同波長的光線。當我們迎著射來的一束自然白光觀察時，如果能夠觀察到光的振動方向就會發現光波的振動方向都垂直于光的傳播方向，其振動方位是無限多的。如果一束光中所有的光都在同一平面內振動，則此光稱為平面偏振光。

尼克爾棱鏡和平面偏振光
    當自然白光穿過尼克爾棱鏡時（由一種純碳酸鈣礦石制成）可以將光線分離為兩種偏振光。按照原光線傳播方向射出的偏振光稱為不尋常偏振光（圖一）,沿紙面上、下振動。另一個是反射出的尋常光線，其振動方向垂直于不尋常光線的振動面。可以選擇在反射出的鏡面上涂抹黑漆將尋常偏振光吸收掉，只留下按原方向射出的不尋常偏振光。自然白光通過尼克爾棱鏡產生的不尋常偏振光是由各種不同波長的光波組成的，他們穿過光學活性化合物時，偏振面旋轉的角度各不相同。由此可見，從自然白光而來的偏振光不能用于旋光度的測定，只能使用單一波長的偏振光。通常采用589nm的納黃光D線，通過尼克爾棱鏡后就可得到單一波長的納黃光的偏振光。

旋光度的測定
    旋光儀是由2個尼克爾棱鏡組成的。第一個尼克爾棱鏡叫起偏鏡，納黃光穿過起偏鏡后成為偏振光。第二個尼克爾棱鏡稱為檢偏鏡，它與起偏鏡平行。為了在2鏡之間放置樣品，其間留有一點距離。當樣品管中放入非光學活性的液體時，指針指向零，從目鏡中可以看到亮光。但當放入光學活性的液體時，目鏡是黑的，偏振光不能透過檢偏鏡。將檢偏鏡順時針或逆時針旋轉一定角度后，可以從目鏡中重新看見亮光。此時檢偏鏡的旋轉角度就是旋光度。如果檢偏鏡順時針旋轉X度觀察到亮光，就稱該樣本是右旋性，記為+X度。若是逆時針旋轉，則稱為左旋性，記為-X度。如果順時針X度與逆時針180-X度都能觀察到亮光，就需要再做一次測試。第一種方法是改變樣品管的長度。旋光度的大小與偏振光穿過的液體厚度成正比。例如，當樣品管長為10cm時，測得的旋光度是+10度。管長為5cm時，測得的旋光度是+5度。則證明該樣本的旋光度是+10度。若從5cm的樣品管測得旋光度為-175度，則證明樣品管為10cm時測得的旋光度為-350度，而不是+10度。第二種方法是用同樣長度的樣品管，將第一次的樣品稀釋1倍。若測得的旋光度為+5度。就證明第一次的結果是+10度。因為在一般情況下，濃度高旋光度也高，濃度低旋光度也低。但是他們之間沒有正比關系，這種方法的準確性較低。