Das menschliche Auge und die Sehfähigkeit

Fach Fach

Klasse 7

Autor Joker2017

Veröffentlicht am 29.04.2018

Schlagwörter

Auge Sehfähigkeit

Zusammenfassung

Dieses Referat behandelt das menschliche Auge und dessen Sehfähigkeit. Zunächst wird erklärt, wie das menschliche Auge aufgebaut ist. Anschließend wird dessen Funktionsweise erklärt. Außerdem wird erläutert, wie z.B. Kurz- oder Weitsichtigkeit mit Hilfe von Brillen korrigiert werden können.

Das menschliche Auge und die Sehfähigkeit

Wenn das Licht der Umgebung auf das menschliche Auge fällt, durchdringt es als erstes die Lichtdurchlässige Hornhaut. Dort wird das Licht gebrochen. Die Hornhaut wirkt dadurch wie eine Sammellinse. Danach trifft das Licht auf die Pupille des Auges. Die Pupille ist ein Loch, um dieses Loch herum befindet sich die Iris. Die Kombination aus Pupille und Iris ist bildet eine Blende, welche sich je nach Lichteinfall vergrößert oder verkleinert. Bei wenig Lichteinfall ist die Pupille groß und weit geöffnet. Bei starkem Lichteinfall, zum Beispiel „blendendem“ Licht, verkleinert sich die Pupille auf einen Durchmesser von ungefähr 1-2 Millimetern. Hinter der Pupille befindet sich die Augenlinse. Wenn das Licht auf die Augenlinse trifft, wird es bereits zum zweiten Mal gebrochen. Die erste Brechung des Lichts hat bereits an der Hornhaut stattgefunden. Hierdurch entsteht auf der Netzhaut an der „Rückwand“ des Auges ein scharfes Bild. Da die Bildweite der Abstand zwischen der Linse und der Netzhaut ist, ist diese innerhalb des Auges stets gleich groß.

Trotz dieser Tatsache werden unterschiedlich weit entfernte Objekte dennoch scharf abgebildet. Der Grund hierfür ist, dass die Brennweite der Augenlinse variabel, also veränderlich, ist. Dies liegt an der Elastizität der Augenlinse, sie ist elastisch und kann ihre Form ändern. Wenn der Mensch in die Ferne blickt, so ist die Augenlinse nur leicht gewölbt, wenn er jedoch einen nahen Gegenstand ansieht, so wölbt sich die Augenlinse viel stärker. Deshalb wird das einfallende Licht stärker gebrochen, sodass das auf der Netzhaut entstehende Bild wieder scharf ist. Damit jedoch ein „möglichst perfektes“ Bild entsteht, ist die „Mitarbeit“ des Gehirns wichtig. Es verarbeitet die Signale, welche es von den Sinneszellen über den Sehnerv erhält. Das Gehirn beseitigt die Mängel des Bildes und sorgt dafür, dass es gerade und richtig rum steht. Des weiteren erstellt es aus den beiden Netzhautbildern, ein drei-dimensionales, also räumliches Bild.

Die obige Betrachtung gilt für den Menschen beziehungsweise das menschliche Auge und Gehirn. In der Tierwelt gibt es verschiedene Varianten, wie ein scharfes Bild erzeugt werden kann. Säugetiere und Vögeln verformen ihre Augenlinse um das jeweilige Bild scharf zu stellen. Diese Tiere sehen also ähnlich, wie der Mensch. Bei einigen niederen Wirbeltieren, wird das Bild durch eine Veränderung der Bildweite scharf gestellt, nach einem ähnlichen Prinzip, wie bei einer Kamera. Die Linse wird also innerhalb des Auges verschoben.

Der Mensch hat eine der besten Augenarten, welche es in der Natur gibt. Die meisten Tiere sehen nicht so scharf, wie der Mensch. Eine Ausnahme bilden die Vögel, denn Vogelaugen sehen schärfer. Wobei dies nicht für alle Vogelarten gilt. Die Augen von kleineren Vögeln, wie Singvögeln haben ungefähr die selbe Sehschärfe wie der Mensch, obwohl deren Augen viel kleiner sind. Greifvögel, wie zum Beispiel Bussarde oder Adler sehen erheblich besser als der Mensch. Ein Mäusebussard zum Beispiel kann eine Heuschrecke oder Mäuse noch aus einer Höhe von über 100 Metern erkennen. Dies ist sehr wichtig, denn sonst könnte er seine Beute nicht so gut jagen.

Wie scharf der Mensch letztendlich sieht, hängt von der Qualität der Netzhaut, also der Dichte ihrer Sehzellen ab. Jede dieser Sehzellen liefert einen Bildpunkt, aus denen das komplette Netzhautbild zusammengesetzt ist. Der sogenannte gelbe Fleck, ist das beste Stück der Netzhaut. Dort entstehen die schärfsten und somit besten Bildpunkte. Der oben angesprochene Mäusebussard hat an dieser Stelle etwa viermal soviele Sehzellen als der Mensch. Der Mensch hat die Überlegenheit der Greifvögel bereits früh erkannt und sich durch die Falknerei zu Nutze gemacht. Früher wurden so beispielsweise Kaninchen und andere kleine Tiere gejagt.

Sehfehler beim Menschen und wie diese zu korrigieren sind

Beim menschlichen Auge können aufgrund von Krankheit, Unfällen oder auch altersbedingt Schäden und Sehschwächen entstehen. Sehfehler wie zum Beispiel Kurzsichtigkeit und Weitsichtigkeit sind stark verbreitet. Diese werden in der Regel mit Sehhilfen wie einer Brille oder Kontaktlinsen korrigiert. Der folgende Abschnitt soll erklären, wie diese Sehhilfen aufgebaut sind und funktionieren. Normalerweise beträgt der Abstand zwischen der Netzhaut und der Hornhaut beim Menschen 24 Millimeter.

Das von einem Gegenstand zurückgeworfene Licht wird an der Hornhaut und Augenlinse so gebrochen, dass ein scharfes Bild erzeugt wird. Bei kurzsichtigen Menschen ist der Augapfel um ein paar Millimeter zu lang. Deshalb entsteht kein scharfes Bild bei weiter entfernten Gegenständen, da es vor der Netzhaut liegt. Das Gegenteil der Kurzsichtigkeit ist die Weitsichtigkeit. Bei weitsichtigen Menschen ist der Augapfel um ein paar Millimeter zu kurz. Die Bilder entfernter Gegenstände, entstehen hinter der Netzhaut. Um diese scharf zu stellen, muss die Augenlinse stärker gewölbt werden. Diese Fehler können durch das einsetzen von Kontaktlinsen oder das Aufsetzen einer Brille korrigiert werden, sodass der Mensch durch die entsprechende Sehhilfe wieder korrekt scharfe Bilder sehen kann.

Ein weiteres Hilfsmittel, welches insbesondere, von älteren Menschen gelegentlich benutzt wird, ist die Lupe. Wenn man kleine Objekte größer und schärfer sehen, so muss das Bild auf der Netzhaut möglichst groß sein. Der Gegenstand muss hierfür nahe am Auge sein. Dann erzeugt dieses jedoch kein scharfes Bild mehr. Mit Hilfe der Lupe lässt sich das Netzhautbild vergrößern, sie ist eine Sammellinse, welche in der Regel eine Brennweite von 5-10 Zentimetern hat. Mache Lupen haben auch eine größere Brennweite. Die beste Vergrößerung des Objektes entsteht, wenn die Gegenstandsweite gleich der Brennweite ist.

Neben den bisher erklärten optischen Geräten und Effekten gibt es noch zahlreiche weitere. Hervorzuheben sind hierbei verschiedene Mikroskope, welche in der Technik und in der Forschung sowie der Medizin eine wichtige Rolle spielen. Außerdem gibt es noch Ferngläser, Fernrohre und Teleskope mit denen Gegenstände, welche sich in weiter Ferne befinden vergrößern und somit besser ansehen kann.