Polarimeter werden im Wesentlichen konstruiert, um die Reinheit und  Dichte optisch aktiver Substanzen (z.B. Chemikalien und Arzneimitteln) durch Messung ihres Drehwinkels zu bestimmen. Außerdem kann die Zuckerkonzentration auch mittels der Polarimetrie unter Verwendung der Internationalen Zuckerskala (°S) ermittelt werden. In den vergangenen Jahren hat sich die Anwendung dieser optischen Eigenschaften in allen Bereichen der Industrie wesentlich verstärkt.

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Was ist Poliarmetrie?

Einige Stoffe (z.B. Chemikalien, Arzneistoffe, Zuckerlösungen etc.) zeigen ein Phänomen, das man als „Drehung der Polarisation durch optische Aktivität" bezeichnet. Polarimeter sind Messgeräte, die diese Drehung mit Polarisationsfiltern hochgenau bestimmen. Was ist nun „Polarisation"? Ein einfacher Polarisationsfilter sieht, gegen das Licht gehalten, schlicht grau aus. Hält man aber zwei solcher Filter hintereinander, so gibt es eine Stellung, in der kein Licht hindurchtritt. Beide Filter haben eine eigene Durchlassrichtung für die sogenannte Polarisation des Lichtes, und in letzgenannter Stellung stehen diese senkrecht zueinander. Stoffe, die „optische Aktivität" zeigen, können die Polarisation des Lichtes drehen. Wäre solch ein Stoff zwischen zwei Polfiltern, gelänge wieder etwas Licht durch das Filterpaar. Die Menge des Lichtes ist nun ein Maß für die Wegstrecke des Lichtes durch den Stoff, die Konzentration des Stoffes und einiger stoffspezifischer Konstanten.

Ein Polarimeter ist ein hochpräzises Gerät, in dem zwei gegeneinander verdrehbare Nicolprismen im Abstand zueinander eingebaut sind. Das der Lichtquelle nähere Prisma, der Polarisator, ist fixiert. Das zweite, der sogenannte Analysator, ist um seine optische Achse drehbar. Beobachtet wird durch ein Fernrohr in der Blickachse. Bei gekreutzen Prismen ist das Licht gelöscht. Verdreht man den Analysator, so wird das Gesichtsfeld aufgehellt bis zu einem Maximum an Helligkeit, wenn die Prismen parallel stehen (0° bzw. 180°).

Bringt man eine Substanz in den Strahl zwischen Polaristor und Analysator, so kann es sein, dass bei gekreuzten Prismen, das dunkle Gesichtsfeld sich aufhellt. Diese besondere Eigenschaft einer Substanz, welche zu dieser Aufhellung führt, nennt man optische Aktivität. Die optische Aktivität verursacht eine Drehung der Polarisationsebene des linear polarisierten Lichts. Die Messung der optischen Aktivität erfolgt durch Drehung des Analysators, bis wieder totale Auslöschung festgestellt wird. Erfolgte die Drehung im Uhrzeigersinn, so spricht man von einer positiven optischen Aktivität oder von einem positiven Drehwert (+). Umgangssprachlich sagt man auch, die Substanz sei rechtsdrehend. Erfolgt die Drehung im Gegenuhrzeigersinn, so spricht man von einer negativen optischen Aktivität oder von einem negativen Drehwert (-). Etwas salopp sagt man: die Substanz sei linksdrehend. Die "gemessene Drehung" ist gleich der Winkelabweichung.

Quantitativ hängt der Drehwert von der Struktur der optisch aktiven Verbindung, von der Schichtdicke l der durchstrahlten Probe und bei gelösten Verbindungen von der Konzentration c ab. Weitere Faktoren sind die Wellenlänge des verwendeten Lichts, die Temperatur der Probe und die Eigenschaften des Lösungsmittels. Die Wellenlänge und die Temperatur werden als Indizes angegeben und der gemessene Wert mit dem Faktor 100 multipliziert.