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La actividad óptica es la capacidad de una sustancia quiral para rotar el plano de la luz polarizada. Se mide usando un aparato llamado polarímetro.

polarimetro esquema

[1 ] Fuente de luz

[2 ] Luz no polarizada

[3 ] Polarizador lineal

[4 ] Luz polarizada linealmente

[5 ] Cubeta con la muestra

[6 ] Rotación en la luz polarizada

[7 ] Analizador

¿Qué es luz polarizada? 
La luz normal consiste en ondas electromagnéticas que vibran en todas las direcciones. Cuando la luz pasa a través de un polarizador (prisma de Nicol) las ondas electromagnéticas vibran en un plano. Este plano de oscilación coincide con el plano de propagación de la onda.

Enantiómeros y la luz polarizada
Cuando la luz polarizada pasa a través de una cubeta que contiene una sustancia quiral, se produce una rotación en el plano de polarización.
Las sustancias quirales rotan la luz polarizada y se dice de ellas que son ópticamente activas (presentan actividad óptica). Aquellas sustancias que no producen rotación en la luz polarizada son ópticamente inactivas.

Dextrógiro y levógiro
Cuando un compuesto ópticamente activo, rota la luz polarizada en el sentido de las agujas del reloj, se dice que es dextrógiro y se representa por (+). Las sustancias que rotan la luz en sentido contrario a las agujas del reloj, son levógiras levógiras y se representa por (-). Los enantiómeros rotan la luz polarizada el mismo ángulo pero en sentidos opuestos. Mediante un polarímetro puede medirse dicho ángulo.

Rotación óptica observada y específica
La rotación medida en el polarímetro se llama rotación óptica observada y se representa por a. Su valor depende de numerosas variables como temperatura, longitud de onda, concentración, disolvente y tipo de sustancia. Para evitar estas dependencias se define la rotación óptica específica [a].

 \begin{equation}[\alpha]_{\lambda}^{t}=\frac{\alpha}{lc}\end{equation}

Donde:
$\alpha$: rotación óptica observada.
$[\alpha]$: rotación óptica específica.
l: longitud de cubeta (dm).
c: concentración (g/mL).
$\lambda$: longitud de onda de la luz (línea D del sodio, 589 nm) t: temperatura (25ºC)

Exceso enantiomérico (ee) o pureza óptica (PO)
Cuando mezclamos dos enantiómeros en igual proporción la rotación óptica es nula $[\alpha] = 0$, se compensa la rotación del dextrógiro con la del levógiro (mezcla racémica). Si mezclamos enantiómeros en distinta proporción se puede calcular la rotación óptica mediante el exceso enantiomérico o pureza óptica, que representa el porcentaje de enantiómero que provoca la rotación de la luz.

\begin{equation}ee=\frac{[\alpha]_{muestra}}{[\alpha]_{puro}}\cdot100\end{equation}