当介质有对称结构时，左旋圆偏振光和右旋圆偏振光在该介质中的传播速度相同，表现为它们的折射率nL、nR相同，因为：
n = 真空中的光速／介质中的光速
真空中△n = nL - nR = 0
矢量和保持在同一个平面之中，在迎着光传播方向观察，这矢量和是忽长忽短周期性变化的一条线 。
介质为有不对称结构的晶体或手性化合物的溶液（总称旋光性物质），则nL ≠ nR，△n≠0，从而使它们的矢量和偏离原来的偏振面，并且偏离程度随光程增大而增大，这就是旋光现象。
旋光现象是由于平面偏振光通过旋光性物质时，组成平面偏振光的左旋圆偏光和右旋圆偏光在介质中的传播速度不同(即折射率不同nL ≠ nR)，使平面偏振光的偏振面旋转了一定的角度造成。
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