Un polarimetro è uno strumento scientifico per misurare la quantità di luce ricevuta in un punto specifico. Questo dipende da quale direzione o polarizzazione possono avere le varie onde luminose nel raggiungere la sorgente. Il processo di polarizzazione della luce fu scoperto per la prima volta nel 1808 da Etienne-Louis Malus, un fisico francese, mentre uno dei primi polarimetri funzionali per misurare l’effetto fu realizzato da Jean-Baptiste Biot, un altro fisico francese, nel 1816. Erano continuamente perfezionati fino alla metà del 1800, quando raggiunsero un livello di sofisticazione che rimase sostanzialmente invariato fino alla fine del XX secolo. Il progresso del design del polarimetro dagli anni ’20 in poi ha portato al polarimetro digitale e al polarimetro automatico che sono controllati da computer e hanno letture elettroniche.
Poiché un polarimetro misura la rifrazione, o flessione della luce attraverso un mezzo, sono in gran parte strumenti di chimica e fisica. I campioni utilizzati per misurare l’effetto devono essere parzialmente trasparenti. Hanno un’ampia varietà di forme e dimensioni, ma il principio di base è lo stesso. Un raggio di luce non polarizzata viene riflesso dagli specchi e quindi rifratto attraverso cristalli solidi o campioni liquidi trasparenti che lo scompongono in luce polarizzata.
Poiché le onde luminose sono polarizzate in un polarimetro di base, vengono incanalate attraverso un tubo di 4 pollici (10 centimetri) di diametro che contiene la sostanza chimica studiata. Se il composto ha proprietà polarizzanti, la luminosità della luce diminuirà al variare del suo angolo di uscita dal tubo. Questo angolo viene quindi determinato ruotando l’asse dell’analizzatore all’estremità del tubo. Se il cambiamento d’angolo è considerato positivo, o verso destra, si dice destrogiro, e se è verso sinistra, si dice levogiro. L’ampiezza dell’angolo di rotazione è determinata sia dalla lunghezza del tubo che dal tipo e dalla concentrazione del composto attraverso il quale viene fatta passare la luce, noto come enantiomero.
Nelle applicazioni a tolleranza fine, come l’oftalmologia, il polarimetro laser o il polarimetro ottico è integrato in un oftalmoscopio e utilizza un laser nel vicino infrarosso per determinare la capacità della cornea di compensare la luce polarizzata. Questo è utile per monitorare condizioni oculari degenerative come il glaucoma. I risultati vengono quindi analizzati utilizzando un software statistico per cercare di prevedere l’insorgenza del glaucoma prima che i sintomi fisici siano presenti nel paziente.
Poiché molti composti mostrano una rotazione della luce che li attraversa, il polarimetro ha una vasta gamma di applicazioni nell’industria farmaceutica, alimentare e chimica in generale. Sono abitualmente utilizzati per determinare i livelli di purezza di farmaci come gli antibiotici, le concentrazioni di molecole di zucchero e aromi in vari prodotti alimentari e per identificare le concentrazioni di polimeri nell’industria della plastica.