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Farbwahrnehmung – Zapfen ermöglichen das Farben sehen

Entdecke die Welt der Farbwahrnehmung: Von der Bedeutung des Lichts bis zur Funktionsweise unserer Augen. Verstehe, warum wir Farben sehen und wie Störungen auftreten. Interessiert? Dies und vieles mehr findest du im folgenden Text!

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sofatutor Team
Farbwahrnehmung – Zapfen ermöglichen das Farben sehen
lernst du in der 9. Klasse - 10. Klasse

Farbwahrnehmung – Zapfen ermöglichen das Farben sehen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Lerntext Farbwahrnehmung – Zapfen ermöglichen das Farben sehen kannst du es wiederholen und üben.
  • Erkläre, wie die menschliche Farbwahrnehmung funktoniert.

    Tipps

    Zapfen sind die Sinneszellen des Menschen, die das Farbensehen möglich machen.

    Additive Mischung bedeutet, dass sich das Licht verschiedener Wellenlängen überlagert.

    Lösung

    Der Mensch besitzt drei verschiedene Zapfentypen. Jeder dieser Zapfentypen wird von Licht unterschiedlicher Wellenlänge erregt. Kurzwelliges blaues Licht erregt also einen anderen Zapfentyp als das langwellige rote Licht. Die Farbwahrnehmung des Menschen entsteht durch additive Mischung der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau. So entsteht beispielsweise aus rotem und grünem Licht, das übereinander gelagert ist, der Sinneseindruck Gelb.

  • Beschreibe die unterschiedlichen Wellenlängen des sichtbaren Lichts.

    Tipps

    Infrarotes und ultraviolettes Licht kann der Mensch nicht sehen.

    Licht mit Wellenlängen größer als 780 nm nennt man Infrarot und kleiner als 380 nm Ultraviolett.

    Lösung

    Licht ist elektromagnetische Strahlung. Dabei besteht weißes Licht aus einem Gemisch elektromagnetischer Wellen mit verschiedenen Wellenlängen. Die Wellenlängen werden in Nanometern gemessen. Rotes Licht hat eine größere Wellenlänge als blaues Licht. Das rote Licht hat eine Wellenlänge von etwa 700 nm, blaues Licht von ungefähr 470 nm.

  • Beschreibe den Aufbau des menschlichen Auges.

    Tipps

    Die Iris wird auch Regenbogenhaut genannt. Sie ist der Bereich des Auges, der gefärbt ist. Sie funktioniert wie eine Blende.

    Lösung

    Der Glaskörper ist ein gallertartiger Teil des Auges, welcher das gesamte Auge ausfüllt. Er bewirkt durch Druck von innen, dass das Auge seine Form behält. Die Netzhaut ist die lichtempfindliche Schicht im inneren Teil des Auges. Sie enthält viele Sinneszellen (Zapfen und Stäbchen), die miteinander netzartig verbunden sind. Die Aderhaut versorgt das Auge durch ihre zahlreichen Blutgefäße mit Nährstoffen und Sauerstoff. Derjenige Bereich auf der Netzhaut, der die meisten Lichtsinneszellen enthält, wird gelber Fleck genannt. Hier befinden sich fast nur Zapfen. Es ist die Stelle des schärfsten Sehens. Im Bereich des blinden Flecks enthält die Netzhaut fast keine Lichtsinneszellen. Dies ist auch die Stelle, an der der Sehnerv entspringt. Die Lederhaut umschließt das Auge völlig und verleiht ihm Stabilität.

  • Erkläre, in welcher Reihenfolge die Lichtstrahlen auf die Bestandteile des menschlichen Auges treffen.

    Tipps

    Die Hornhaut ist der vordere gewölbte Teil des Auges.

    Überlege, welche Bestandteile sich an welcher Stelle des Auges befinden. Wo muss demnach ein Lichtstrahl zuerst eintreffen?

    Der Sehnerv leitet alle Informationen der Stäbchen und Zapfen an das Gehirn weiter.

    Lösung

    Ein Lichtstrahl trifft zunächst auf die Hornhaut. Sie liegt im vorderen Bereich des Auges und schützt diese. Das Licht wird dann von der Linse gebündelt und weitergeleitet bis zur Netzhaut. Hier befinden sich die Sinneszellen des Auges: die Stäbchen und Zapfen. Alle Nervenfasern des Auges werden zum Sehnerv gebündelt, der die Informationen aller Sinneszellen zum Gehirn weiterleitet.

  • Treffe Aussagen zu Störungen der Farbwahrnehmung.

    Tipps

    Der Ausfall und die Beschädigung der Zapfen kann zum gleichen Ergebnis führen.

    Lösung

    Ursache für eine Störung der Farbwahrnehmung kann sowohl der Ausfall oder das Fehlen eines Zapfentyps sein als auch die Beschädigung einiger Zapfen. Beides kann zum gleichen Resultat führen. Demnach ist es nicht möglich, von einem nicht sichtbaren Testbild automatisch auf den Ausfall eines Zapfentyps zu schließen. Die häufigste Störung der Farbwahrnehmung ist die Rot-Grün-Schwäche.

  • Nenne Charakteristika von Stäbchen und Zapfen.

    Tipps

    Unterschiedliche Zapfen werden von Licht unterschiedlicher Wellenlängen erregt.

    Lösung

    Bei den Sinneszellen der menschlichen Netzhaut werden zwei Typen von Sinneszellen unterschieden: die Stäbchen, die vorwiegend für das Nacht- und Dämmerungssehen zuständig sind, und die Zapfen, die für die Farbwahrnehmung verantwortlich sind und so insbesondere bei Tageslicht arbeiten. Zahlenmäßig sind die Stäbchen den Zapfen mit 110 Millionen Stäbchen auf der Netzhaut weit überlegen. Von den Zapfen, von denen es drei verschiedene Typen gibt, sind ca. sechs Millionen Stück auf einer menschlichen Netzhaut zu finden.