Продолжим изучение взаимодействия поляризованного света с анизотропными средами. Направим теперь луч не перпендикулярно, а вдоль оптической оси кристалла. Как известно, двулучепреломление в этом случае отсутствует. Его заменяет другое свойство анизотропной среды — оптическая активность. В чем она проявляется? Оптически активная среда поворачивает вектор поляризации излучения. Особенно это заметно у кварца. В ультрафиолетовой области (УФ) кварцевая пластина толщиной 1 мм повернет вектор поляризации более чем на 200°. С ростом длины волны излучения эта способность снижается и у крайней границы видимого спектра не превышает 13°. Именно в опытах с кварцем в 1811 г. Арго впервые заметил проявление оптической активности. А несколько лет спустя Био показал, что это явление присуще не только кристаллам, но и органическим соединениям, их растворам, жидкостям и их парам. Даже знакомые нам с детства сахарные леденцы способны повернуть вектор поляризации излучения.


Оптическая активность не зависит от агрегатного состояния вещества. Так, вектор поляризации одинаково вращается жидким скипидаром и его парами. Но, как свидетельствуют опыты с кварцем, она не безразлична к длине волны излучения. Чем толще слой активного вещества, тем сильнее он повернет вектор поляризации. Растворим активное вещество в неактивном растворителе. Поворот вектора теперь будет зависеть еще от одного фактора — концентрации раствора.


Долгое время считали, что каждое вещество вращает вектор поляризации в одном направлении: либо по часовой стрелке, либо против нее. Пастер доказал, что это не так. В природе активные вещества существуют в двух видах. Возьмем, к примеру, кристаллический кварц. В одних месторождениях добывают правовращающий кварц, а в других — левовращающий. Оптическая активность их одинакова, но вектор поляризации излучения они вращают в разные стороны. Разгадку этого необычного явления следует искать в структуре кристалла. Право- и левовращающие кристаллы имеют зеркально-симметричные кристаллические решетки. В аморфных веществах зеркально-симметричной является структура молекул.


Не все вещества в природе оптически активны. Но можно создать такие условия, при которых неактивные вещества становятся активными. Например, если поместить их в магнитное поле. Интересна одна особенность магнитоактивных сред: от их свойств не зависит направление вращения вектора поляризации проходящего света. Только ориентация магнитного поля определяет направление вращения. Этим магнитоактивные среды отличаются от естественно активных. Чем больше напряженность магнитного поля, а слой вещества толще, тем сильнее вращается вектор поляризации. В принципе, это свойство проявляется в любом диэлектрике, пропускающем свет. Наиболее заметно оно в синтетических кристаллах: феррогранатах и ортоферритах. Его можно наблюдать и в тонких пленках железа, никеля, кобальта. Впервые магнитооптическое вращение описал Фарадей. Благодарные потомки его именем назвали модулятор, который управляет поляризацией света с помощью переменного магнитного поля.