Der Akt des Sehens ist ein hoch komplizierter Prozess, der an vielen Stellen gestört werden kann. Auf den folgenden Seiten wird auf den Aufbau und die Bestandteile des Auges sowie die physikalischen Grundlagen des Sehens eingegangen. Außerdem werden Fehlsichtigkeiten und deren Korrektur betrachtet. Abschließend werden zusätzlich räumliches Sehen und Farbensehen erläutert.
Das menschliche Auge nimmt unzählige Farben wahr, erkennt Gegenstände noch in mehreren Kilometern Entfernung und reagiert bereits auf ein einzelnes Photon (Lichtquant). Durch größte Reichweite und Adaptionsfähigkeit zeichnen die Augen sich unter den Sinnesorganen aus. Sie sind sogar durch einen eigenen Bewegungsapparat selbstbeweglich und zielgerichtet. Das menschliche Auge stellt, nicht nur physikalisch betrachtet, ein kompliziertes (optisches) System dar. Es wird sich zeigen, dass das Auge ein faszinierendes Beispiel dafür ist, wie die Natur die vorgegebenen physikalischen Bedingungen optimal ausnutzt.
Das Auge ist vielleicht sogar der wichtigste Informationskanal zwischen dem Menschen und seiner Umwelt. (verändert nach „Physik für Mediziner, Biologen, Pharmazeuten“, 2000)
„Das Sehen ist der bedeutendste Sinn, über den wir verfügen.“ (www.auge-online.de) Mit keinem anderen Sinnesorgan kann der Mensch so viele Informationen in so kurzer Zeit aufnehmen. Man schätzt, dass 70% aller für den Menschen wichtigen Informationen durch das Sehsystem aufgenommen werden. Insbesondere in der heutigen visuell ausgerichteten Gesellschaft ist die Bedeutung eher noch höher anzusetzen. Ein Auge wiegt etwa 7,5 g und ist kugelförmig. Bei erwachsenen Menschen hat es einen mittleren Durchmesser von ca. 2,3 cm und ein Volumen von etwa 6,5 cm3. Die Iris, die wie eine Blende den Lichteinfall ins Auge regelt, und die Netzhaut müssen einen Helligkeitsunterschied von 1 zu einer Milliarde bewältigen können. So groß ist nämlich der Helligkeitsunterschied zwischen einer Neumondnacht und gleißendem Sonnenlicht. Im Bereich der etwa 1,5 mm großen Fovea (der Punkt des schärfsten Sehens in der Mitte der Netzhaut) besteht die maximale Sehschärfe des Auges. Hier befinden sich 147000 Zapfen (Photorezeptoren) pro mm2. Der ohne Augenbewegung sichtbare Bereich, das Gesichtsfeld, beträgt je nach Alter 174 bis 138 Grad. „Das optische System des Auges besteht im Wesentlichen aus der Hornhaut mit einer Brechkraft von 43 Dioptrien und der Linse mit einer variablen Brechkraft von 19-33 Dioptrien.“ (www.auge-online.de)...
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Physikalische Grundlagen der optischen Abbildung: Reflexion und Brechung
- Abbildung mit Linsen
- Abbildung durch brechende Flächen
- Die Abbildungsgleichung für eine brechende Fläche
- Die Abbildungsgleichung für eine Linse
- Klassifizierung von Linsen
- Die Abbildungsgleichung für ein System aus zwei Linsen
- Konstruktion von Strahlengängen
- Abbildungsfehler
- Aufbau des menschlichen Auges
- Der Vorgang des Sehens
- Die Abbildungsfunktion im Auge
- Akkomodation und der Pupillenreflex
- Fehler im optischen Apparat/Fehlsichtigkeiten und deren Korrektur
- Räumliches Sehen und Schielen
- Farbensehen und Farbensinnstörungen
- Quellen
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Hausarbeit befasst sich mit dem menschlichen Auge und der optischen Abbildung. Sie soll die physikalischen Grundlagen des Sehens erläutern und den Aufbau des Auges sowie die Funktionsweise der verschiedenen Bestandteile beschreiben. Darüber hinaus werden Fehlsichtigkeiten und deren Korrektur sowie räumliches und Farbensehen behandelt.
- Physikalische Grundlagen der optischen Abbildung (Reflexion, Brechung)
- Aufbau und Funktionsweise des menschlichen Auges
- Fehlsichtigkeiten und deren Korrektur
- Räumliches Sehen
- Farbensehen und Farbensinnstörungen
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung führt in das Thema „Das Auge und die optische Abbildung" ein und erläutert die Bedeutung des Sehens für den Menschen. Sie stellt die Komplexität des menschlichen Auges als optisches System heraus und hebt die Fähigkeit des Auges zur Anpassung an unterschiedliche Lichtverhältnisse hervor.
Das Kapitel „Physikalische Grundlagen der optischen Abbildung: Reflexion und Brechung" behandelt die grundlegenden physikalischen Prinzipien, die dem Sehvorgang zugrunde liegen. Es werden die Gesetze der Reflexion und Brechung von Licht an Grenzflächen erläutert, sowie die Definition des Brechungsindex und das Snelliussche Brechungsgesetz.
Das Kapitel „Abbildung mit Linsen" befasst sich mit der Abbildung von Gegenständen durch Linsen. Es werden die Abbildungsgleichungen für eine brechende Fläche und eine Linse hergeleitet und die Klassifizierung von Linsen erläutert. Außerdem wird die Konstruktion von Strahlengängen und die Entstehung von Abbildungsfehlern behandelt.
Das Kapitel „Aufbau des menschlichen Auges" beschreibt die anatomischen Strukturen des Auges und deren Funktionen. Es werden die Hornhaut, die Linse, die Iris, die Pupille, die Netzhaut und der Sehnerv erläutert.
Das Kapitel „Der Vorgang des Sehens" erklärt den Prozess der Lichtwahrnehmung im Auge. Es werden die Umwandlung von Licht in elektrische Signale durch die Photorezeptoren der Netzhaut und die Weiterleitung dieser Signale zum Gehirn beschrieben.
Das Kapitel „Die Abbildungsfunktion im Auge" behandelt die Rolle des Auges als optisches System. Es wird die Brechkraft des Auges und die Entstehung des Bildes auf der Netzhaut erläutert.
Das Kapitel „Akkomodation und der Pupillenreflex" beschreibt die Anpassungsfähigkeit des Auges an unterschiedliche Entfernungen und Lichtverhältnisse. Es werden die Mechanismen der Akkomodation und des Pupillenreflexes erläutert.
Das Kapitel „Fehler im optischen Apparat/Fehlsichtigkeiten und deren Korrektur" behandelt verschiedene Fehlsichtigkeiten wie Kurzsichtigkeit, Weitsichtigkeit und Astigmatismus. Es werden die Ursachen dieser Fehlsichtigkeiten und die Möglichkeiten ihrer Korrektur durch Brillen oder Kontaktlinsen erläutert.
Das Kapitel „Räumliches Sehen und Schielen" befasst sich mit dem räumlichen Sehen und den Ursachen für Schielen. Es werden die Mechanismen des räumlichen Sehens und die Entstehung von Doppelbildern bei Schielen erläutert.
Das Kapitel „Farbensehen und Farbensinnstörungen" behandelt die Wahrnehmung von Farben durch das Auge und verschiedene Farbensinnstörungen. Es werden die Funktionsweise der Zapfen in der Netzhaut und die Entstehung von Farbenblindheit erläutert.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen das menschliche Auge, die optische Abbildung, Reflexion, Brechung, Linsen, Aufbau des Auges, Sehvorgang, Akkomodation, Pupillenreflex, Fehlsichtigkeiten, Korrektur, räumliches Sehen, Schielen, Farbensehen, Farbensinnstörungen.
- Quote paper
- Dipl.-Biol. Wiebke Gelder (Author), 2005, Das Auge und die optische Abbildung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/132991
