Polarisation rotatoire.
Les lames de certains matériaux, dits "optiquement actifs", font tourner le plan de polarisation de la lumière. L'angle de rotation est proportionnel à l'épaisseur de la lame (α = k.L).
Dans le modèle de Fresnel, on peut décomposer une rectiligne en une somme de deux circulaires droite et gauche. Si les vitesses de propagation de ces circulaires sont différentes, en sortie on récupère une rectiligne qui a tourné. Si la rotation a lieu dans le sens des aiguilles d'une montre le milieu est dit dextrogyre et lévogyre dans le cas contraire.
La polarisation rotatoire des solides est liée à une dissymétrie structurale (absence de plan de symétrie). Celle des liquides résulte d'une dissymétrie des molécules. De nombreux composés en solution vérifient la loi de Biot qui dit que l'angle de rotation est proportionnel à la concentration.

Pouvoir rotatoire du quartz. (Trigonal : SiO₂)
Le pouvoir rotatoire du quartz est lié à une dissymétrie de l'édifice cristallin. Le quartz est constitué par des hélices de tétraèdres SiO₄. Comme l'hélice peut s'enrouler à droite ou à gauche, il existe deux groupes (énantiomorphes) possibles P3₁21 et P3₂21 comme groupe d'espace. Il existe des quartz gauches et des quartz droits.
Comme le quartz est aussi biréfringent, pour pouvoir observer son seul pouvoir rotatoire, il faut utiliser des lames à faces parallèles taillées normalement à l'axe optique (axe 3) et travailler en lumière parallèle à cet axe. Le quartz provoque une rotation du plan de polarisation de 21,72° par mm.

Saccharimètre.
Les sucres possédant un carbone asymétrique présentent une polarisation rotatoire. Cette propriété est utilisée pour doser ou pour déterminer rapidement la pureté des solutions de saccharose.
En avant de la cuve à étudier, on place un polariseur P équipé d'un analyseur à pénombre AP. On règle l'analyseur avec la cuve vide pour avoir l'égalité des plages de l'analyseur à pénombre.
 Dans un tube de longueur L, on introduit une solution de concentration donnée de saccharose. Cette solution fait tourner le plan de polarisation vers la droite.
Dans un polarimètre, pour rétablir l'égalité des plages, il faut tourner l'analyseur vers la droite.
Dans un saccharimètre, on laisse l'analyseur fixe et on introduit dans le faisceau une lame de quartz gauche d'une épaisse telle que l'on compense exactement la rotation due au sucre. Pour pouvoir faire des mesures, il faut disposer d'une lame d'épaisseur variable. En pratique, dans le compensateur de Soleil*, on utilise deux coins de quartz gauche de même angle. L'un des coins peut se déplacer normalement  au faisceau. On constitue ainsi une lame à épaisseur e₁ variable dont l'axe optique est parallèle au faisceau. Comme cette lame possède une épaisseur minimale et pour pouvoir compenser des rotations plus faibles, on ajoute une lame fixe de quartz droit dont l'épaisseur e₂ est supérieure à l'épaisseur minimale du coin. L'ensemble est équivalent à une lame unique de quartz gauche dont l'épaisseur est variable entre a (négatif) et b (positif).
Intérêt du dispositif :
Si α est l'angle des prismes, il est possible de relier directement la rotation du plan de polarisation à la variation d'épaisseur de quartz e₁ ou au déplacement vertical x = e₁ / tan (α).
L'échelle de lecture du déplacement vertical peut être graduée directement en degrés saccharimètriques.
Par convention, un degré saccharimètrique correspond à une rotation du plan de polarisation de 0,21667°.
Le hasard fait que les sucres et le quartz ont une variation identique du pouvoir rotatoire avec la longueur d'onde : Il est possible de travailler en lumière blanche.

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Remarque
Il est possible de construire un autre type de compensateur de Soleil pour faire des mesures de biréfringence.
On utilise deux prismes de quartz mais contrairement au compensateur de Babinet où les axes optiques sont croisés les axes optiques sont parallèles au faisceau. On fait suivre les prismes par une lame à faces parallèles d'axe optique normal au faisceau.
La différence de marche produite par le compensateur est alors δ = ( n_o − n_e ) ( e₁ − e₂). e₁ est l'épaisseur totale de traversée des prismes et e₂ l'épaisseur de la lame.
Par rapport au compensateur de Babinet le dispositif a l'avantage de donner un déphasage uniforme dans tous le champ car le déphasage est indépendant du rayon traversant le système.