Le molecole di una singola sostanza hanno spesso le stesse proprietà, ma possono essere orientate in modo diverso come se fossero destrorse o mancine. La luce, polarizzata lungo un’unica direzione, può passare attraverso una struttura come un cristallo ed essere ruotata in una direzione o nell’altra. Se tendono a disperdere la luce in questo modo, hanno le stesse caratteristiche e sembrano essere immagini speculari l’una dell’altra, queste molecole sono spesso chiamate enantiomeri chirali. L’attività ottica si riferisce a come una sostanza chirale può ruotare la polarizzazione della luce e renderla più debole. Un polarimetro è uno strumento che viene spesso utilizzato per misurare questa attività, utilizzando un campione del materiale per testarne in prima persona l’attività ottica.
La struttura molecolare di una sostanza determina tipicamente la relazione tra chiralità e attività ottica. A seconda del materiale, il piano della luce polarizzata può essere orientato in senso orario o antiorario. Due molecole identiche che influenzano la luce in direzioni opposte sono chiamate enantiomeri. Una quantità uguale di ciascuno di solito annulla l’effetto. Se una sostanza chirale domina l’altra, tuttavia, le sue proprietà ruoteranno le onde luminose nella rispettiva direzione.
Un polarimetro viene spesso utilizzato per misurare l’attività ottica. Il filtro frontale polarizza la luce in ingresso che passa attraverso un tubo riempito con il campione da misurare. Di solito c’è un analizzatore all’estremità del tubo e oltre, è lì che l’occhio umano può osservare l’effetto. Se la luce polarizzata piana viene ruotata, allora è generalmente più debole, mentre l’effetto può essere contrastato ruotando la lente di analisi. Il livello di attività ottica può essere determinato utilizzando una formula il numero di gradi di rotazione di questa lente.
L’attività ottica è spesso misurata in chimica organica, tipicamente in atomi di carbonio. Può anche essere visto in composti otticamente attivi come lo zucchero e persino la glicina, un amminoacido. Ci sono due forme quasi identiche di una molecola in ciascuna di queste sostanze. Sapere qual è ciò che richiede sperimentazione, ma è spesso importante con i prodotti farmaceutici. Alcuni farmaci per la depressione e l’artrite hanno avuto effetti negativi sulla salute nelle loro forme chirali, quindi una forma della molecola deve essere filtrata.
Scoperta a metà del 1800, l’attività ottica è stata utilizzata per la prima volta per identificare i cristalli di acido tartarico nel vino francese. È studiato nei tempi moderni per quanto riguarda la meccanica quantistica, nonché i campi elettrici e magnetici. L’attività ottica si verifica sia nelle molecole organiche che in quelle inorganiche.