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Transkript Bildentstehung im Auge – physikalischer Hintergrund

Hallo! In diesem Video beschäftigen wir uns mit dem Auge, und zwar mit der Entstehung von Bildern im Auge. So - da haben wir schon einmal ein Auge und jetzt wollen wir mal gucken, was dahinter steckt - hinter dieser Iris. Ich lasse erst einmal alle Details weg und erkläre euch nur einmal das Prinzip des Auges. Das ist nämlich nichts anderes, als eine Linse - eine Sammellinse. Und hinter dieser Linse befindet sich wie immer ein Schirm, nämlich die Netzhaut. Und hinter der Netzhaut befinden sich ganz viele Nerven, die die ankommenden Signale an das Gehirn schicken. Das Auge schaut auf folgendes Objekt: eine Kerze. Wie jede Linse hat auch diese Linse eine optische Ebene und zwei Brennpunkte, im jeweils dem gleichen Abstand von der Linse: F1 und F2. Die Kerzenspitze sendet jetzt 2 verschieden Strahlen aus, zum Beispiel diesen Mittelpunktsstrahl, der ungebrochen durch die Linse hindurchgeht. Dann noch den Parallelstrahl, der dann ja zum Brennpunkt hingebrochen wird. Der dritte Hauptstrahl ist ja der Brennstrahl, der durch den Brennpunkt verläuft und dann parallel. Nun sehen wir, alle drei Strahlen treffen sich in einem Punkt und bilden also hier die Kerzenspitze ab. Also wir sehen, wenn sich ein Objekt in einem größeren Abstand der doppelten Brennweite, also 2×F befindet, dann erhalten wir Folgendes: Ein reales Bild, denn die Strahlen sind ja wirklich. Das Bild ist allerdings kleiner, und es ist umgedreht. Aber müssten wir dann nicht alles verkehrt herum sehen? Nein. Das Gehirn kennt das Problem und dreht die Bilder automatisch um, sodass wir alles richtig herum sehen. Aber was passiert nun bei einer Änderung des Abstands vom Objekt zum Auge? Die Strahlen treffen doch dann anders und das Bild würde nicht mehr auf der Netzhaut landen. Das Bild wäre also dann unscharf. Und das bringt uns zu der Genitalität des Auges. Ihr kennt doch noch folgende Formel für die Linsen: 1/b+1/g=1/f b, die Bildweite, befindet sich hier. Und die muss, da sie sich ja hinter dem Auge befindet, immer konstant bleiben. g ist hier, der Abstand zwischen Objekt und Auge. Und der ist ja durch die Umwelt bestimmt - den kann man ja auch nicht ändern. Wenn als b und g bestimmt sind, was bleibt dann dem Auge, um das Bild scharf zu kriegen? Richtig!  Die Brennweite. Das Auge muss die Brennweite der Linse ändern, damit das Bild scharf wird. Und genau das macht das Auge auch. Hier oben und unten befinden sich jeweils Muskeln, die die Linse ziehen können - dann wird sie größer und dünner und die Brennweite wird dementsprechend größer, sie wieder loslassen können und zusammendrücken können - dann wird die Brennweite kleiner. So, und jetzt gucken wir mal, ob das Auge das auch richtig gemacht hat, bei einem kleineren Abstand die Brennweite zu verkleinern. Also wir haben her jetzt wieder den Parallelstrahl, der zum Brennstrahl wird, und den Mittelpunktstrahl, der ungebrochen durchgeht. Und, sieh da, sie treffen sich alle in einem Punkt auf der Netzhaut. Das heißt, wir können Objekte auch in unterschiedlichen Abstand scharf sehen, wenn das Auge sich scharf gestellt hat auf das Objekt. Gut. Ich glaube, das Prinzip ist erst einmal klar, trotzdem noch einmal kurz zum Zusammenfassen: Wenn wir ein Objekt haben, dann benötigen wir eine kleinere Brennweite und das bedeutet, dass die Linse zusammengedrückt werden muss, um das zu erreichen. Und umgekehrt genau so: Wenn wir ein weiteres Objekt haben, benötigen wir eine große Brennweite, um ein scharfes Bild zu erhalten, und das bedeutet, dass die Muskeln die Linse auseinanderziehen müssen. Und da alle Objekte in unsere Umgebung unterschiedlich weit entfernt sind, bedeutet das für das Auge, ein ständiges Fokussieren, also ein ständiges Scharfstellen, und das ist eine irre Muskelarbeit. Und das ist auch gut so, dass die Muskeln viel arbeiten, denn dann bleiben sie auch schön im Training und machen nicht so schnell schlapp. Und aus dem Grund ist auch Fernsehen nicht so gut für de Augen, denn das Auge hat immer denselben Fokus, und die Muskeln müssen nicht so viel arbeiten. Kommen wir nun noch mal kurz zu dem Punkt, den ich gerade angesprochen habe, wenn die Muskeln schlappmachen: Zum Beispiel entsteht dann Weitsichtigkeit. Die Strahlen werden in der Linse nicht so stark gebündelt, wie es notwendig wäre, um ein scharfes Bild zu bekommen. Das Bild befindet sich dann theoretisch hinter der Netzhaut. Der Mensch sieht es dann unscharf und braucht eine Brille - und die ist wieder nichts anderes als eine Linse, auch hier wieder eine Sammellinse. Und die sammelt, wie der Name schon sagt, die Strahlen so, dass sie dann hinten, auf der Netzhaut, ein scharfes Bild erzeugen. Also gegen die Weitsichtigkeit benötigt man eine Korrektur, und zwar eine Sammellinse. Dann wissen wir ja alle, es gibt nicht nur die Weitsichtigkeit, sondern auch die Kurzsichtigkeit. Und das heißt, dass die Strahlen, die in die Linse treffen, so stark gebündelt werden, dass sie vorher schon ein Bild erzeugen. Also das Bild ist dieses mal vor der Netzhaut und deswegen sieht der Mensch unscharf. Aber natürlich gibt es auch hier eine Korektourmöglichkeit, und zwar eine solche Linse, die die Strahlen vor eintritt ins Auge streut, und dann so ein scharfes Bild erzeugt auf der Netzhaut. Also hier diese Korrektur ist eine Streuungslinse. So jetzt wissen wir eigentlich ja schon ganz gut, wie ein Bild entsteht im Auge, und kommen wir jetzt doch einmal kurz zum Aufbau des Auges. Also hier oben und unten sind Muskeln, die die Linse kleiner drücken können oder auseinanderziehen können. Ganz vorne am Auge befindet sch die Hornhaut, die das Auge schützt.  Und direkt dahinter ist die Augenflüssigkeit. Und von außen sieht man die Iris, was immer so schön bunt im Auge ist. Und die Pupille, das kleine Schwarze, dass sich in der Größe verändern kann, um jeweils mehr oder weniger Licht in das Auge zu lassen. Das Auge ist eigentlich noch viel komplexer, aber lassen wir es mal dabei. Ich hoffe es hat euch trotzdem gefallen. Tschüss.

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15 Kommentare
  1. Img 3931

    Das Video hat mir sehr gut geholfen. Besonders die Übungsaufgaben!!

    Von Lisa H., vor 5 Tagen
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    Etwas Chaotisch gezeichnet aber gut und hilfreich erklärt, Super!

    Von Evangelia C., vor 16 Tagen
  3. Default

    physik ist durch sofatutor voll leicht geworden.hat super geholfen♥danke dir♥♥♥

    Von Deleted User 250664, vor mehr als einem Jahr
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    dieses Video ist einfach super es hat mir richtig weitergeholfen

    Von Lkolhoff, vor mehr als 2 Jahren
  5. Default

    Physik wird leichter durch Sofatutor ...:D

    Von Christian Beyrer, vor fast 3 Jahren
  1. Nikolai

    @Prayer Koesters: Im Fachbereich Biologie gibt es einige Videos über das Auge, z.B. dieses hier
    http://www.sofatutor.com/biologie/videos/das-auge-der-sehvorgang
    Schau einfach in die Lernnavi dann findest du auch die anderen Augen Videos. Ich hoffe sie können dir bei deinem Vortrag helfen!

    Von Nikolai P., vor mehr als 3 Jahren
  2. Default

    ich soll einen vortrag über augen in physik machen.. ich weiß aber nicht die bohne, was man da machen muss! könnten sie vllt. mal ein video über augen insgesamt reinstellen?

    Von Prayer Koesters, vor mehr als 3 Jahren
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    jaja...es ist langweilig...haha charlyuehl aber ich finde es ist toll und gut erklärt ich mag ihre videos :D

    Von Huynh Giangthu, vor mehr als 3 Jahren
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    Sehr gut erklärt

    Von Ina Kim Hanselmann, vor fast 4 Jahren
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    langweilig aber es hilft

    Von Charlyruehl, vor fast 4 Jahren
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    Toll erklärt, danke !!!

    Von Nmlli4, vor mehr als 4 Jahren
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    Danke hat mir sehr geholfen.

    Von Tobias B., vor mehr als 4 Jahren
  8. Seifenblase 3

    Vielen dank
    Physik wird dank ihnen immer leichter!
    :)

    Von Alex R., vor fast 5 Jahren
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    gut

    Von Cassandra, vor etwa 6 Jahren
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    kein video vorhande !!??

    Von Deleted User 7038, vor fast 7 Jahren
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