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Augen (Lichtverlauf, Sehfehler, Linse etc.)

Geschrieben von: Dennis Rudolph
Donnerstag, 28. Dezember 2017 um 20:28 Uhr

Mit dem menschlichen Auge aus Sicht der Optik befassen wir uns in diesem Artikel. Die Inhalte in Kurzfassung:

  • Wir starten mit Erklärungen zum menschlichen Auge: Lichtverlauf, Abbildung Netzhaut, Fehlsichtigkeit (Weitsichtigkeit, Kurzsichtigkeit) etc.
  • Beispiele in Form von Aufgaben zum menschlichen Auge.
  • Aufgaben / Übungen zum Lösen für euch mit Musterlösungen.
  • Ein Video, welches ebenfalls die Zusammenhänge zum Auge erklärt.
  • Ein Frage- und Antwortbereich rund um das menschliche Auge.

Noch ein kleiner Tipp: Wer Verständnisprobleme mit den folgenden Inhalten bekommt, dem fehlt vielleicht Vorwissen. In diesem Fall bitte einen Blick auf den Artikel Optik Grundlagen werfen.

Erklärung menschliches Auge

Für den Menschen ist das wichtigste optische Instrument das Auge. Oder besser gesagt: Die zwei Augen. Denn mit ihnen sind gesunde Menschen in der Lage die Umgebung wahrzunehmen. Man kann sich mit dem Auge mehr aus Sicht der Biologie befassen und sich dabei im Detail den Aufbau des Auges mit allen Bestandteilen ansehen. Oder man kann sich stark auf die Optik konzentrieren, sprich wie der Lichtverlauf ins Auge verläuft und wo und wie dann ein Bild entsteht. Diese Sicht der Optik würde ich hier gerne einmal nehmen.

Beginnen wir mit einem einfachen Bild: Links haben wir einen Gegenstand, rechts ist das Auge. Der Lichtverlauf ist in rot dargestellt. Die Lichtstrahlen überkreuzen sich in der Linse und treffen dann auf die Rückseite des Auges, wo sich die Netzhaut befindet.

Menschliches Auge Lichtverlauf

Noch ein paar wichtige Hinweise:

Hinweis:
  • In der Optik behandelt man das optische Sytsem des menschlichen Auges als Sammellinse.
  • Das Bild im Auge steht auf dem Kopf. Das Gehirn dreht das Bild jedoch um, damit wir alles "richtig rum" sehen.
  • Das Ziel von Auge und Gehirn ist es, ein scharfes Bild auf der Netzhaut entstehen zu lassen.
  • Das Auge versucht sich scharf zu stellen: Ein Muskelsystem verändert die Krümmung der Linse um dies zu erreichen (Akkommodation).

Noch ein weiterer Begriff soll hier eingeführt werden: Die deutliche Sehweite. Sind die Augen eines Menschen gesund, dann können diese ohne große Anstrengung Gegenstände sehen, die 25 cm vom Auge entfernt sind oder noch weiter weg sind. Und dies scharf. Bei vielen Menschen klappt dies jedoch nicht. Etwas allgemeiner gesagt: Viele Menschen leiden an Sehfehlern. Dazu mehr im nächsten Abschnitt mit den Beispielen.

Beispiele: Menschliches Auge

In diesem Abschnitt sehen wir uns noch ein paar Beispiele zum menschlichen Auge an. Mit Beispiele sind damit Aufgaben gemeint, die auch Lehrer gerne mal in Klausuren stellen.

Beispiel 1:

Was ist Kurzsichtigkeit und was ist Weitsichtigkeit und wie kann man diese korrigieren?

Lösung:

1. Kurzsichtigkeit:

  • Bei der Kurzsichtigkeit ist die Brechkraft des Auges zu groß.
  • Weit entfernte Gegenstände können nicht scharf gesehen werden.
  • Das Bild im Auge entsteht vor der Netzhaut.
  • Abhilfe: Eine Brille mit einer Zerstreuungslinse (negative Dioptrienzahl).

2. Weitsichtigkeit:

  • Bei der Weitsichtigkeit ist die Brechkraft des Auges zu klein.
  • Gegenstände nahe am Auge können nicht scharf abgebildet werden.
  • Das Bild im Auge entsteht hinter der Netzhaut.
  • Abhilfe: Eine Brille mit einer Sammellinse (positive Dioptrienzahl).

Beispiel 2:

Erkläre, was man unter der Altersweitsichtigkeit versteht.

Lösung:

  • Wie der Name schon sagt, handelt es es sich hier auf eine Form der Weitsichtigkeit.
  • Die Brechkraft des Auges ist zu klein, nahe Gegenstände können nicht mehr scharf abgebildet werden.
  • Wie man aus dem Namen schon schließen kann, tritt die Altersweitsichtigkeit in höherem Alter auf.
  • Grund dafür ist, dass der Ziliarmuskel erschlafft und die Augenlinse nicht mehr stark genug gekrümmt werden kann um nahe Gegenstände scharf erkennen zu können.
  • Auch hier werden oft Brillen (oder Kontaktlinsen) verwendet, um diesen Sehfehler zu korrigieren.

Aufgaben / Übungen menschliches Auge

Aufgabe 1: Wenn von deutlicher Sehweite die Rede ist, wie viele Zentimeter sind damit gemeint?

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Menschliches Auge Videos

Das menschliche Auge und Sehfehler

Nicht jeder Mensch kann von Natur aus scharf sehen. In diesem Falle gibt es Sehhilfen, wie zum Beispiel Brillen oder Kontaktlinsen. Das Video geht auf die Weitsichtigkeit und Kurzsichtigkeit und deren optische Korrektur ein. Dabei werden auch Sammellinsen und Zerstreuungslinsen vorgestellt. Auch der Unterschied zwischen konvex und konkav wird damit gezeigt. Bei besonderen Augenfehlern wird eine Gleitsichtbrille benötigt. Dieses Video habe ich auf Youtube.com gefunden.


Nächstes Video »

Fragen und Antworten menschliches Auge

In diesem Abschnitt sehen wir uns typische Fragen mit Antworten zum menschlichen Auge an.

F: Wie lerne ich das Thema "menschliches Auge" kennen?

A: Fangt mit diesem Artikel an. Merkt euch wichtige Begriffe wie Akkommodation und deutliche Sehweite und welche typischen Sehfehler es gibt. Macht im Anschluss die Aufgaben / Übungen zu diesem Thema.


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