旋光

線偏振光的相角等於π，y軸上的分量與x軸的分量呈線性關係。

線偏振的旋轉角度

a —— 旋光率

d —— 旋光物質的長度

菲涅爾根據振動中的一個原理，即任何一個直線簡諧運動可以看作是兩個相反方向旋轉的同頻率的圓周運動的組合，認為：沿晶體光軸方向傳播的直線偏振光也可以看作是由兩個同頻率、旋向相反的原偏振光組成。在旋光晶體中，這兩種偏振光有不同的傳播速度。這樣一個假設，雖然不能說明現象的本質，但能令人信服的說明實驗結果。

物體具有旋光性，其結構不能具有空間反演不變的性質。對於分子可以隨機朝向的多晶或者溶液，分子必須具有手征性，否則不能破壞空間反演不變性，不會發生旋光現象。

旋光性，可以用左旋光和右旋光具有不同傳播速度維相地進行描述。任何偏振光都可以看成左旋光和右旋光的疊加。把左右旋的光疊加成偏振光時，偏振方向跟兩種光的位相差有關係。如果兩種光傳播速度不同，就會產生附加的維相差，導致偏振光旋轉。

雙折射晶體可以將偏振光變為橢圓偏振光，或者其他方向的偏振光，將兩塊很薄的雙折射晶體以比較隨意的方向疊加(夾角為ψ)，則疊加結果破壞空間反演不變性。

對偏振光的效果見公式：

由於雙折射效應旋轉90度等價於θ取負號，因此在平均的意義下，公式中θ的幾函數為零，只剩下實數部分，是一個轉動矩陣，正好和旋光性類似。