Einführung
Deine Augen ermöglicht dir, deine Umwelt zu sehen. Doch manchmal spielen dir deine Augen auch einen Streich. Das Auge ist ein hochkomplexes und sehr empfindliches Organ. Hier sollen dir ein paar wenige physikalischen Vorgänge im Auge näher gebracht werden.
Funktionsweise
Der Weg des Lichts durchläuft viele Stationen:
Abb. 1: Schematische Darstellung eines Auges
Pupille und Linse
Pupille: Das Auge ist empfindlich, deswegen sollte nie zuviel Licht in das Auge einfallen. Die Pupille kann das steuern, indem sie mehr oder weniger Licht durch die Linse ins Auge gelangen lässt.
Linse: Die Linse des Auges funktioniert wie eine Glaslinse. Ihre Aufgabe ist die
Lichtbrechung. Folgst du dem roten Strahlengang, siehst du, dass die Strahlen nach der Brechung in der Linse wieder auf einen Punkt auf der Netzhaut zusammenlaufen. Das ist wichtig, um scharf sehen zu können. Bei Menschen, die eine Brille brauchen, ist die Linse nicht richtig „eingestellt". Die Strahlen laufen nicht auf einen Punkt auf der Netzhaut zusammen. Sie können deshalb nicht scharf sehen. Eine Brille ist eine zusätzliche Linse, die den Fehler im Auge aufheben kann.
Die Linse des menschlichen Auges ist etwas komplizierter als in der Zeichnung dargestellt. So ist es möglich, die Form zu verändern. Mit der Verformung kannst du Objekte scharf sehen. Je nach Abstand muss die Linse etwas anders gekrümmt sein.
Netzhaut
Auf der Netzhaut wird der auftreffende Lichtstrahl in elektrische Signale gewandelt. Das funktioniert mit Zapfen und Stäbchen.
Zapfen
Mit Zapfen können Menschen unterschiedliche
Farben wahrnehmen. Sie brauchen allerdings viel Licht, damit sie funktionieren. Sie sitzen sehr dicht in der Mitte des Auges. Am Rand der Netzhaut sitzen nur wenige.
Stäbchen
Stäbchen brauchen deutlich weniger Licht, damit sie funktionieren. Allerdings können sie keine Farben unterscheiden. Sie sitzen hauptsächlich am Rand der Netzhaut.
Wenn es dunkel ist, liefern die Zapfen kaum noch Signale. Ohne die Stäbchen wärst du fast blind. Allerdings kannst du dadurch Farben im Dunkel deutlich schwächer erkennen.
Sehnerv und Gehirn
Der Sehnerv liefert die Signale der Zapfen und Stäbchen an das Gehirn. Der Sehnerv liegt direkt an der Netzhaut an. An dieser Stelle ist die Netzhaut nicht funktionsfähig. Deswegen hat man einen
Blinden Fleck, an dem man nichts sehen kann. Weil der Blinde Fleck nicht im Zentrum des Blicks liegt und nicht besonders groß ist, fällt er dir im Alltag nicht auf.
Das Gehirn verarbeitet die Informationen der Sehnerven vom linken und rechten Auge und erstellt daraus ein Bild. Wie dir wahrscheinlich schon aufgefallen ist, ist das Bild auf der Netzhaut kopfüber. Das Drehen des Bildes wird vom Gehirn übernommen.
Weil wir zwei Augen haben, die jeweils einen leicht anderen Blickwinkel auf das Beobachtete haben, ist es möglich dreidimensional zu sehen. Das hilft beim Einschätzen von Entfernungen. Probierst du etwas zu greifen, wenn du nur ein Auge geöffnet hast, wirst du merken, dass die Einschätzung der Entfernung nicht mehr so einfach für dich ist.
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