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Schule > Physik > Optik > Das menschliche Auge (Referat mit Experimenten)

DAS MENSCHLICHE AUGE

1. Wie sieht das Auge aus ? (biologischer Aufbau)
Das menschliche Auge hat annähernd Kugelgestalt. (Abb. 1 veranschaulicht
den inneren Aufbau). Der Augapfel ist von der zähen, weißen Lederhaut um-
geben. Ihr durchsichtiger, leicht gewölbter Vorderteil nennt sich Hornhaut.
Darunter befindet sich die Aderhaut mit zahlreichen Blutgefäßen. Sie geht
vorne in die Regenbogenhaut (Iris) über. Die in der Regenbogenhaut einge-
lagerten Farbstoffteilchen (blau, braun) bestimmen die Augenfarbe. In der
Mitte besitzt die Regenbogenhaut eine kreisförmige Öffnung, durch die das
Licht ins Augeninnere gelangt. Die Augenlinse trennt die wassergefüllte
Vorkammer von dem eigentlichen Augeninnern ab. Dieses ist mit dem
gallertartigen Glaskörper ausgefüllt. Auf die Hinterwand unseres Auges
(Netzhaut) vereinigen sich die Lichtstrahlen zu einem kompletten Bild.
Sie enthält die Lichtsinneszellen, die Zäpfchen und Stäbchen genannt werden
(es gibt 7 Mio. Zäpfchen und 125 Mio. Stäbchen). In diesen Lichtsinnes-
zellen enden die zum Gehirn führenden Sehnerven. Die Zäpfchen vermitteln
uns die Farbeindrücke, mit den Stäbchen können wir nur Helligkeitsunter-
schiede wahrnehmen.
Die für das Sehen von Farben empfindlichste Stelle der Netzhaut ist der
sogenannte gelbe Fleck. Er besitzt einen Durchmesser von kaum 1 mm
und enthält etwa 160 000 Zäpfchen.
Die Stelle, an welcher der Sehnerv in das Auge eintritt ist unempfindlich; sie wir deshalb auch blinder Fleck genannt.
2. Wie kann man den blinden Fleck nachweisen ?

Versuch 1 :
Den blinden Fleck kann man sehr leicht nachweisen. Halte dieses Blatt
etwa eine Armlänge vom Auge entfernt, und schließe das linke Auge.
Visiere mit dem rechten Auge den roten Punkt (Abb.2) an, und nähere
dann das Buch dem Auge.

Abb. 2
Bei einer Entfernung bestimmten wirst du merken, dass das schwarze Kreuz verschwindet und bei weiterer Annäherung wieder auftaucht.
Das schwarze Kreuz konntest du nicht mehr sehen, da das Bild dieses Kreuzes
auf den blinden Fleck gefallen ist.
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3. Wie funktioniert das menschliche Auge ?
Unser Auge hat wie ein Fotoapparat, die Aufgabe uns Bilder von Gegen-
ständen in unserer Umgebung zu vermitteln. Diese Bilder bleiben uns
allerdings nur im Gedächtnis erhalten und nicht auf Fotos.
Obwohl das Auge äußerlich nicht gerade viel Ähnlichkeit mit einem Foto-
apparat hat, unterscheiden diese sich kaum in ihrer Funktionsweise.
Hornhaut, wassergefüllte Vorderkammer, Augenlinse und der Glaskörper
Bildes zusammen ein vollständiges Linsensystem. Die Brennweite kann
im Gegensatz zu einem Kameraobjektiv zwischen 1,9 und 2,3 cm verän-
dert werden. Das Linsensystem entwirft auf der Netzhaut ein reelles Bild
der Umgebung.
3. Was sind die häufigsten Augenfehler und wie lassen diese sich
korrigieren ?
Bei einem normalen, nicht akkomodierten Auge ist der Ziliarmuskel
entspannt, sodass der Brennpunkt auf der Netzhaut liegt. Ein weit ent-
fernter Gegenstand wird dann scharf gesehen. Der Fernpunkt (der am
weitesten entfernte Punkt, auf den das Auge scharf stellen kann) liegt
beim menschlichen Auge, wie man allgemein sagt: im Unendlichen.
Ohne Anstrengung kann das Auge auf eine Entfernung von 25 cm
akkomodieren. Der Nahpunkt ( der Punkt am nächsten liegende Punkt,
auf den das Auge noch scharf stellen kann) liegt bei ca. 10 – 15 cm.
Die Augenlinse kann ab diesem Punkt nicht weiter akkomodieren.
Mit zunehmenden Alter rückt dieser Punkt weiter vom Auge ab.
Beim weitsichtigen Auge liegt der Brennpunkt der Augenlinse im
entspannten Zustand hinter der Netzhaut (s. Abb. ).Das Auge muss
bereits akkomodieren, um weit entfernte Gegenstände scharf zu sehen.
Dadurch wird die Grenze der Akkomodationsfähigkeit früher erreicht.
Die Ursache der Weitsichtigkeit bei jungen Menschen ist oft ein zu
kurzer Augapfel. Im Alter verhärtet die Augenlinse und kann nicht
mehr ausreichend gekrümmt werden. Dies nennt man Altersweitsich-
tigkeit. Setzt man vor ein weitsichtiges Auge jedoch eine Konvexlinse
wird die zu große Brennweite dadurch herabgesetzt.
Beim kurzsichtigen Auge liegt der Brennpunkt im nicht akkomodierten
Zustand vor der Netzhaut (s. Abb. ). Um weit entfernte Gegenstände
scharf zu sehen müsste man die Krümmung der Linse noch schwächer machen, als sie im entspannten Zustand schon ist. Da dies nicht geht braucht man eine
Konkavlinse damit man auch weit entfernte Gegenstände scharf sehen kann.
Sie bildet mit dem Auge ein Linsensystem größerer Brennweite.

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