飛秒檢測發現當線偏振光通過某些透明物質(例如糖溶液)后,偏振光的振動面將以光的傳播方向為軸線旋轉一定角度,這種現象稱為旋光現象。旋轉的角度φ稱為旋光度。能使其振動面旋轉的物質稱為旋光性物質。旋光性物質不僅限于像糖溶液、松節油等液體,還包括石英、朱砂等具有旋光性質的固體。不同的旋光性物質可使偏振光的振動面向不同方向旋轉。若面對光源,使振動面順時針旋轉的物質稱為右旋物質;使振動面逆時針旋轉的物質稱為左旋物質。
實驗證明,對某一旋光溶液,當入射光的波長給定時,旋光度φ與偏振光通過溶液的長度l和溶液的濃度c成正比,

若已知某溶液的比旋光率,且測出溶液試管的長度l和旋光度φ,可根據式1求出待測溶液的濃度