Закон Био  - закон, определяющий угол поворота j плоскости поляризации линейно поляризованного света, проходящего через слой аморфного вещества с естественной оптической активностью (твёрдое тело, раствор или пары):

где [a] - постоянная вращения или удельная оптическая активность, d - толщина слоя вещества, с - его концентрация.

Закон установлен Ж. Б. Био. В 1811 году Био независимо от Э.Малюса открыл поляризацию света при его преломлении веществом, в 1815 году независимо от Д.Араго и Д.Брюстера обнаружил и исследовал круговую поляризацию света. В том же году открыл закон вращения плоскости поляризации света (закон Био) и обнаружил наличие веществ, поворачивающих плоскость поляризации вправо или влево - оптически активные, хиральные вещества. Установил неизвестные ранее оптические свойства у некоторых органических соединений, например у раствора сахара. Проведя серию экспериментов, Био получил зависимость угла поворота плоскости поляризации от концентрации раствора, заложив тем самым основу сахарометрии.

В зависимости от направления поворота плоскости поляризации различают право- и левовращающие вещества. Закон Био выражает пропорциональность угла поворота j числу молекул на пути светового луча. Значение [a] определяется природой вещества, слабо зависит от температуры, существенно от длины волны света λ (в первом приближении [a] ~ 1/λ² и изменяется более сложным образом вблизи полос поглощения вещества) и может значительно изменяться при изменении растворителя вследствие влияния последнего на внутримолекулярные процессы в растворённом веществе.

Оптически активные вещества - вещества, вращающие плоскость поляризации проходящего через них света. Оптически активные вещества делятся на две группы. В первой из них оптическая активность связана с асимметричным строением молекулы, не имеющей ни центра, ни плоскостей симметрии, то есть хиральной. В этом случае оптическая активность вещества проявляется во всех агрегатных состояниях и растворах. Ко второй группе относятся вещества, оптическая активность которых связана с асимметричной структурой самого вещества .

Для веществ, оптически активных лишь в асиметричных состояниях (кварц, киноварь и пр.), удельная оптическая активность обозначается просто a и формула Био записывается в виде j = ad. Другие вещества активны в любом агрегатном состоянии; это означает, что их оптическая активность определяется свойствами отдельных молекул. Удельная оптическая активность зависит не только от рода вещества, но и от агрегатного состояния, температуры, давления, типа растворителя и т.д. Типичные значения [a] в град/дм·г/см³: 66,473+0,0127 с (раствор в воде); 14,83—0,146 с (виннокаменная кислота в воде); –3,068+0,08959 с и –5,7 (яблочная кислота в воде и ацетоне соответственно); –37 (скипидар в воде); 40,9+0,135 с (камфора в этиловом спирте). Здесь с — концентрация растворенного вещества в г на 100 см³ раствора. Первые две величины верны в интервалах концентраций 0—50, [a] для камфары — в интервале 10—50, остальные — при любой концентрации (если вообще зависят от нее). Эти значения приведены для стандартных условий: длины волны света 589.3 нм (D-линия) и температуры 20 °С.

Закон Био о поведении оптической активности привел к обнаружению широких классов оптически активных веществ, в особенности органических. Характер дисперсии оптической активности весьма чувствителен к различным факторам, определяющим внутри- и межмолекулярные взаимодействия. Поэтому методы, основанные на измерении оптической активности, широко используются в физических, биологических и др. научных исследованиях и в промышленности (поляриметрии, сахариметрии).

Феноменологическую (макроскопическую) теорию оптической активности предложил в 1823 О. Ж. Френель, объяснивший оптическую активность различием преломления показателей среды n₊ и n_– для право- и левополяризованных по кругу световых волн. (Волну линейно-поляризованного света всегда можно представить как совокупность двух право- и левополяризованных по кругу волн равной интенсивности). Полученное Френелем выражение имеет вид

j = π·d /λ(n₊ – n_–),

где λ — длина волны излучения в вакууме; т. о., j может быть значительным даже при очень малом различии n₊ и n_–, если d, как это обычно, бывает много больше λ. Этим объясняется чрезвычайно высокая чувствительность методов, основанных на измерении оптической активности (например, при определении различий в показателе преломления в 10 000 раз точнее самых точных измерений с помощью интерферометров).

Сахариметрия - метод определения концентрации растворов оптически-активных веществ (главным образом откуда название метода). Условия измерения стандартизуют, а шкалу измерительного прибора (сахариметр) градуируют так, чтобы при измерении в этих стандартных условиях непосредственно отсчитывать концентрацию оптически-активного вещества в %. Концентрацию определяют по Международной шкале, 100 градусов которой (100 °) соответствуют вращению плоскости поляризации света водным раствором 26,000 г чистой в 100 мл раствора, измеренному при 20 °С в трубке длиной 200 мм. 100 ° = 34,620 кругового градуса. Стандартные условия предусматривают освещение раствора белым светом. При измерении концентрации других веществ (например, камфары) их освещают монохроматическим светом определенной длины волны. Метод широко применяется в пищевой и химико-фармацевтической промышленности.

Сахариметр - прибор для определения содержания сахара (реже - других оптически-активных веществ) в растворах путем измерения угла вращения плоскости поляризации света, пропорционального концентрации раствора. Является поляризационным прибором. В сахариметре вращение плоскости поляризации компенсируют, т. е. осуществляют поворот плоскости поляризации, равный и противоположный по знаку произошедшему в растворе. Компенсатором в сахариметр служит не вращающийся анализатор, как в поляриметре, а линейно смещающийся кварцевый клин (рис.1). Зависимости оптической активности кварца и сахара от длины волны света (их вращательные дисперсии) почти одинаковы, что позволяет, применяя кварцевый компенсатор при измерении концентрации сахара, освещать раствор белым светом. Шкалу, вдоль которой перемещается клин-компенсатор, градуируют непосредственно в процентах содержания активного вещества в растворе. Как и в поляриметрах, в сахариметре при компенсации происходит уравнивание яркостей двух половин поля зрения. Условия измерения содержания сахара с помощью Сахариметры стандартизированы так, что освещающий белый свет предварительно пропускают через фильтр - слой 6%-ного раствора дихромата калия (K₂Cr₂O₇) толщиной 1,5 см.