Un polarimètre est un instrument scientifique permettant de mesurer la quantité de lumière reçue en un point précis. Cela dépend de la direction ou de la polarisation que les différentes ondes lumineuses peuvent avoir pour atteindre la source. Le processus de polarisation de la lumière a été découvert pour la première fois en 1808 par Etienne-Louis Malus, un physicien français, tandis que l’un des premiers polarimètres fonctionnels à mesurer l’effet a été réalisé par Jean-Baptiste Biot, un autre physicien français, en 1816. Ils ont été continuellement raffinés jusqu’au milieu des années 1800, lorsqu’ils ont atteint un niveau de sophistication qui est resté largement inchangé jusqu’à la fin du 20e siècle. La progression de la conception du polarimètre à partir des années 1980 a conduit au polarimètre numérique et au polarimètre automatique contrôlés par ordinateur et dotés de lectures électroniques.
Étant donné qu’un polarimètre mesure la réfraction ou la courbure de la lumière à travers un milieu, ce sont en grande partie des instruments de chimie et de physique. Les échantillons utilisés pour mesurer l’effet doivent être partiellement transparents. Ils ont une grande variété de formes et de tailles, mais le principe de base est le même. Un faisceau de lumière non polarisée est réfléchi par des miroirs et ainsi réfracté à travers des cristaux solides ou des échantillons liquides transparents qui le décomposent en lumière polarisée.
Comme les ondes lumineuses sont polarisées dans un polarimètre basique, elles sont canalisées à travers un tube de 4 centimètres de diamètre qui contient le produit chimique étudié. Si le composé a des propriétés polarisantes, la luminosité de la lumière diminuera à mesure que son angle de sortie change par rapport au tube. Cet angle est ensuite déterminé en faisant tourner l’axe de l’analyseur à l’extrémité du tube. Si le changement d’angle est considéré comme positif, ou vers la droite, il est appelé dextrogyre, et, s’il est vers la gauche, il est appelé lévogyre. La taille de l’angle de rotation est déterminée à la fois par la longueur du tube et par le type et la concentration du composé traversé par la lumière, appelé énantiomère.
Dans les applications à tolérance fine, telles que l’ophtalmologie, le polarimètre laser ou polarimètre optique est intégré à un ophtalmoscope et utilise un laser proche infrarouge pour déterminer la capacité de la cornée à compenser la lumière polarisée. Ceci est utile pour suivre des affections oculaires dégénératives telles que le glaucome. Les résultats sont ensuite analysés à l’aide d’un logiciel statistique pour tenter de prédire l’apparition du glaucome avant que les symptômes physiques ne soient présents chez le patient.
Étant donné que de nombreux composés présentent une rotation de la lumière qui les traverse, le polarimètre a un large éventail d’applications dans l’industrie pharmaceutique, alimentaire et chimique en général. Ils sont couramment utilisés pour déterminer les niveaux de pureté de médicaments tels que les antibiotiques, les concentrations de molécules de sucre et d’arômes dans divers aliments manufacturés, et pour identifier les concentrations de polymères dans l’industrie des plastiques.