Två molekyler av samma kemiska sammansättning kan vara konstruerade med olika atomkonfigurationer. Atomer i dessa molekyler är ordnade på olika sätt, och när deras spegelbilder vänds mot samma riktning, ställer atomerna i dessa molekyler inte in i linje med varandra. Dessa molekyler är också kända som kirala molekyler. Chirala molekyler kan inte läggas ovanpå varandra. En isomer är en sådan molekyl.
En optisk isomer är en molekyl som påverkar planpolariserat ljus. Ljusvågor har specifika frekvenser. Polariserat ljus färdas i vågor på ett specifikt plan, eller vibrationsfrekvens. När en enda frekvens av ljus färdas genom optiska isomerer, roteras dess plan. Denna rotation kan vara medurs eller moturs beroende på isomerernas elektriska laddning.
Forskare testar vanligtvis för optiska isomerer med hjälp av en polarimeter. Komponenter i en polarimeter inkluderar vanligtvis en bit polariserat material genom vilket ljus passerar, ett rör som används för att hålla en lösning, en roterbar analysator och ett okular. Röret fylls med vatten, som inte har någon elektrisk laddning, och analysatorn roteras så att inget ljus kan ses passera genom det.
Polarisatorerna korsas vanligtvis i 45 graders vinkel. En lösning som innehåller optiska isomerer tillsätts till vattnet och analysatorn vrids tills ljus kan ses komma genom instrumentet. På detta sätt kan effekten av isomererna mätas och rotationsvinkeln noteras.
Exempel på isomerer är aminosyror, sockerarter och proteiner. De olika smakerna och dofterna hos vissa livsmedel kan tillskrivas hur atomerna i dessa livsmedel är anpassade. Receptorer i mun och näsa kan uppfatta smaken och aromen av livsmedel baserat på hur dessa molekyler är ordnade och hur de reagerar på dessa receptorer.
Optiska isomerer kan också användas för att mäta renheten hos en kemisk lösning. De kan till exempel användas inom sockerindustrin för att mäta koncentrationen av sockersirap i bulk. Inom medicinen utvecklas användningen av dessa isomerer för att mäta nivåerna av blodsocker hos diabetiker. Optisk mineralogi kan också använda isomerer för att identifiera material i en tunn sektion av mineralavlagringar.
Separationen av optiska isomerer kan vara ett användbart verktyg för vetenskaplig forskning. Vid studier av aminosyror kan dessa syror separeras och mätas genom att använda optiska isomerer. Ett ämne som innehåller dessa isomerer passerar genom en fast eller vätska som har elektriskt laddade atomer, och isomererna separeras genom reaktionen av den elektriska laddningen av lösningen och isomererna. Optiska isomerer är en vanlig företeelse inom naturlig kemi och kan användas i många industrier inklusive medicinsk forskning.