30 Tage kostenlos testen

Überzeugen Sie sich von der Qualität unserer Inhalte.

Sehvorgang im Auge – Adaptation und Akkommodation

Bewertung

Ø 3.5 / 148 Bewertungen

Die Autor/-innen
Avatar
Sabine Blumenthal
Sehvorgang im Auge – Adaptation und Akkommodation
lernst du in der 9. Klasse - 10. Klasse

Beschreibung Sehvorgang im Auge – Adaptation und Akkommodation

Der Sehvorgang – Akkommodation und Adaption

Der Sehvorgang ist unglaublich komplex: Mit Hilfe der Sinneszellen in unserem Auge nehmen wir Lichtsignale aus unserer Umgebung wahr, die sich zu einem Gesamtbild zusammensetzen. Dazu finden in unserem Körper viele verschiedene Prozesse statt. Heute wollen wir uns ansehen, wie wir sowohl nahe als auch ferne Objekte scharf sehen können und wie sich unser Auge an schlechte Lichtverhältnisse anpasst.

Die Grundlagen zu Aufbau und Funktion des Auges und zur Bildentstehung auf der Netzhaut solltest du bereits kennen – zu einem besseren Einstieg in das Thema wollen wir diese aber zunächst kurz wiederholen.

Das Auge als Linsensystem

Aus der Physik ist dir bestimmt schon bekannt, dass man mit Hilfe von Linsen Bilder erzeugen kann. Auch unser Auge bildet ein Linsensystem: Als Vereinfachung können wir die Augenlinse als konvexe Linse, auch Sammellinse, betrachten. Wir sehen einen Gegenstand, wenn von ihm Lichtstrahlen ausgehen: Entweder ist der Gegenstand selbst eine Lichtquelle, zum Beispiel eine Kerze, oder er reflektiert das Sonnen- oder Lampenlicht und wird für uns dadurch sichtbar. Die Lichtstrahlen fallen nun durch unsere Augenlinse und werden so abgelenkt, dass sie auf unserer Netzhaut ein scharfes Bild ergeben.

Auge als Linsensystem

In unserer Netzhaut befinden sich spezielle Sinneszellen, die Photorezeptoren. Durch Lichtreize werden in diesen Rezeptoren elektrische Signale ausgelöst, die über Nervenfasern zur Verarbeitung an unser Gehirn weitergeleitet werden. Bei den Photorezeptoren unterscheidet man zwischen Stäbchenzellen, die das Hell-Dunkel-Sehen ermöglichen und Zapfenzellen, mit denen wir Farben wahrnehmen.

Akkommodation des Auges

Wirst du manchmal müde, wenn du lange auf dein Smartphone schaust oder in einem Buch liest? Hast du schon einmal bemerkt, dass es in solchen Momenten entspannend wirkt, in die Ferne zu schauen? Dahinter steckt die sogenannte Akkommodation – doch was bedeutet das überhaupt?

Die Akkommodation ist per Definition die Anpassung der Brechkraft des Auges, um in beliebigen Abständen Gegenstände scharf abbilden zu können. Das bedeutet, dass das Licht unterschiedlich stark fokussiert wird.
Für eine einfache Erklärung wollen wir uns als erstes die Akkommodation am Beispiel naher Objekte anschauen. Wenn sich der Abstand des Gegenstands zur Linse verringert, muss die Brechkraft des Auges erhöht werden: Das Licht muss stärker fokussiert werden, damit wir auf der Netzhaut ein scharfes Bild erhalten. Dafür spannen sich die Ziliarmuskeln, an denen die Augenlinse befestigt ist, an und die Linse wird zusammengedrückt. Sie erhält eine stärkere Wölbung.

Um im Detail zu verstehen, wieso die Brechkraft erhöht werden muss, kannst du dir die Physik-Videos zur Linsengleichung und zur Bildentstehung im Auge anschauen.

Akkommodation Biologie, Anpassung an nahe Objekte

Nun betrachten wir den umgekehrten Fall, also dass sich der Gegenstand von unserem Auge entfernt. Nun muss die Brechkraft verringert werden, damit wir eine scharfe Abbildung auf unserer Netzhaut erhalten. Um die Linse zu strecken, entspannen sich die Ziliarmuskeln. Daher ist es für unser Auge erholsamer, in die Ferne zu schauen, als nahe Dinge zu betrachten.

Akkommodation Biologie, Anpassung an ferne Objekte

Damit unsere Ziliarmuskeln im Training bleiben, ist es gut, wenn wir häufig unseren Fokus verändern, also abwechselnd nahe und ferne Dinge betrachten. Daher ist es auch schlecht für die Augen, lange auf den Fernseher zu schauen, denn dann betrachten wir über eine lange Zeit Bilder in der gleichen Distanz.

Adaption des Auges

Bestimmt hast du schon einmal bemerkt, dass deine Pupillen am hellichten Tag kleiner sind als in der Dunkelheit. Doch weißt du auch, warum das so ist?

Grund dafür ist die sogenannte Adaption des Auges. In der Biologie ist die Adaption als Anpassung der Pupillenweite an die Helligkeit definiert. Diese Anpassung ermöglicht uns, Lichtreize mit sehr unterschiedlichen Intensitäten verarbeiten zu können.
Am Tag ist es meist sehr hell. Somit sind die Lichtintensitäten, die unser Auge erreichen, sehr hoch. Hohe Lichtintensitäten können dazu führen, dass unsere Photorezeptoren überreizt sind und wir dadurch das Gesehene schlechter unterscheiden können. Damit das nicht passiert, verkleinert sich unsere Pupille und es fällt weniger Licht in unser Auge. In der Dunkelheit sind die Lichtintensitäten sehr gering. Damit trotzdem genügend Licht in unser Auge fallen kann, wird die Pupille weit geöffnet. So können wir uns in einem dunklen Raum (es sei denn, es ist wirklich stockduster) noch immer orientieren.

Adaption des Auges

Die Pupillenweite wird mit Hilfe zweier Muskeln der Irismuskulatur angepasst. Diese Muskeln sind Antagonisten (Gegenspieler). Der Musculus dilatator pupillae ist für die Pupillenerweiterung zuständig, der Musculus sphincter pupillae bewirkt die Pupillenverengung. Beide Muskeln sind ringförmig um die Pupille angeordnet.

Dieses Video

In diesem Video lernst du wichtige Prozesse des Sehvorgangs kennen: Die Akkommodation und die Adaption des Auges werden dir auf einfache Weise erklärt und du weißt nun, welche Funktionen dadurch erfüllt werden. Auch zum Thema Akkommodation und Adaption aus der Biologie gibt es Übungen und ein Arbeitsblatt.

Transkript Sehvorgang im Auge – Adaptation und Akkommodation

Hallo, da bin ich wieder - eure Sabine Blumenthal. In diesem Video geht es wieder um das Auge, unser Lichtsinnesorgan. Am Ende dieses Videos kannst du selbst erklären, was beim Sehvorgang in unseren Augen passiert. Du kennst die Begriffe Adaptation und Akkommodation und kannst zwei Arten von Photorezeptoren benennen und nach ihrer Funktion unterscheiden. Was solltest du bereits wissen? Zunächst einmal solltest du Bau und Funktion des Auges kennen. Aus der Physik solltest du dich an den Bau und die Funktion des Linsensystems in einem Fotoapparat erinnern. Ganz toll wäre es, wenn du noch weißt, wie in einem Fotoapparat auf dem Film das Bild entsteht. Beginnen wir mit dem Sehvorgang. Also, wie läuft das Sehen in unserem Augen überhaupt ab? Wie du siehst, ist das menschliche Auge ein sehr kompliziert gebautes Organ. Der Sehvorgang in unserem Auge funktioniert eigentlich ähnlich wie die Bildentstehung in einem Fotoapparat. Das Linsensystem, das dem Objektiv am Fotoapparat entspricht, wird hier von der Hornhaut, der Augenflüssigkeit, der Augenlinse und dem Glaskörper gebildet. Zusammen wirken diese Teile wie eine Sammellinse. Mit diesem Linsensystem und der Netzhaut als Schirm hat das Auge also die wichtigsten optischen Bauteile, damit Bilder von Gegenständen erzeugt werden können. Wenn wir einen Gegenstand betrachten, fällt das von ihm reflektierte Licht durch die Pupille in unser Auge. An der Linse wird das einfallende Licht gebrochen. So entsteht auf der Netzhaut ein auf dem Kopf stehendes, verkleinertes Bild. Die Photorezeptoren leiten die empfangenen Lichtreize über die Nervenzellen des Sehnervs an das Sehzentrum im Gehirn weiter. Erst dort können wir mithilfe unserer Erfahrung aus den empfangenen Lichtreizen ein Bild abrufen und den betrachteten Gegenstand wirklich erkennen. Kommen wir nun zur Adaptation, der Anpassung unseres Auges an die vorhandene Lichtstärke. Dabei funktioniert unsere Pupille wie die Blende an einem Fotoapparat. Ist es sehr hell, dann ist die Pupille ganz klein, damit zu grelles Licht nicht die empfindliche Netzhaut schädigt. Bei Dunkelheit weitet sich die Pupille, um auch noch die geringsten Lichtreize einfangen zu können. Hier siehst du die kleine schwarze Pupille in der Mitte und die darum liegenden Muskeln der Iris bei grellem Licht. Bei Dunkelheit sehen die Pupille und die Iris ganz anders aus. Die Pupille ist groß und weit und auch die darum liegenden Muskeln der Iris haben sich verändert. Diese direkt um die Pupille herumliegenden Muskeln nennt man die Ringmuskulatur. Um diese sind nach außen hin strahlenförmig weitere Muskeln angeordnet. In grellem Licht ist die Ringmuskulatur der Iris angespannt und zusammengezogen. Die strahlenförmig angeordnete Muskulatur außen herum ist dagegen entspannt. Bei Dunkelheit ist es genau umgekehrt: Die Ringmuskulatur ist jetzt entspannt. Dafür sind die strahlenförmig angeordneten Muskeln zusammengezogen und entspannt. Die Reaktion der Muskeln in der Iris auf das einfallende Licht führt dazu, dass unsere Pupille bei grellem Licht sehr eng ist und bei Dunkelheit sehr weit wird. Schauen wir uns nun mit der Akkommodation eine weitere Leistung unseres Auges an. Akkommodation nennt man die Anpassung der Linse unseres Auges an die Entfernung des zu betrachtenden Gegenstandes. Bei Fotoapparat oder Videokamera kannst du mit dem Zoomeffekt auf unterschiedliche Entfernung von Gegenständen reagieren. Die Linse in unserem Auge ist sehr elastisch, und da sie an den Linsenfäden zwischen den Ziliarmuskeln aufgehängt ist, können wir also mithilfe unserer Muskeln die Linse verändern und so auf unterschiedliche Entfernungen von Gegenständen reagieren. Betrachten wir Gegenstände in größerer Entfernung, dann ist unser Ziliarmuskel entspannt; dadurch aber sind die Linsenbänder sehr gespannt und ziehen unsere Linse sehr flach. Durch die abgeflachte Linse kommt es nur zu einer schwachen Lichtbrechung, und dadurch kann von dem entfernten Gegenstand ein genaues Bild auf unserer Netzhaut entstehen. Wollen wir aber von einem Gegenstand sehr dicht vor unserem Auge ein scharfes Bild auf der Netzhaut erzeugen, dann ist unser Ziliarmuskel sehr stark kontrahiert. Dadurch sind die Linsenfäden entspannt und auch die Linse ist entspannt und sehr stark gewölbt. Diese Wölbung führt zu einer starken Brechung des Lichtes und damit zu einem scharfen Bild auf der Netzhaut. Wenn du eben gut aufgepasst hast, dann weißt du, warum es für uns sehr anstrengend ist, immer nur Dinge in geringer Entfernung anzusehen. Genau! Beim Betrachten von Gegenständen in geringer Entfernung sind die Ziliarmuskeln unserer Augen ständig angespannt und das ist auf die Dauer ganz schön anstrengend und kann sogar wehtun. Gönne deinen also Augen ruhig ab und zu mal ein bisschen Erholung, indem du aus dem Fenster siehst oder draußen spazieren gehst und also Dinge siehst, die nicht so ganz direkt vor deinem Auge sind. Nun haben wir schon die ganze Zeit von Bilderzeugung auf der Netzhaut gesprochen, von nah und fern sehen und vom Lichteinfall durch die Pupille. Aber wer oder was erzeugt denn nun tatsächlich die Bilder auf der Netzhaut? Vom Bau des Auges weißt du bereits, dass sich auf der Netzhaut Photorezeptoren befinden. Photorezeptoren sind Lichtsinneszellen; das heißt, diese Zellen reagieren auf das einfallende Licht. Die sogenannten Zapfen sind für das Farbensehen zuständig. Sie arbeiten nur bei Licht und deshalb können wir auch nur bei Licht Farben erkennen. Die Stäbchen nehmen auch noch geringste Lichtsinnesreize wahr, sodass wir auch im Dunkeln oder im Dämmern Umrisse und Schatten - verschiedene Grautöne - erkennen können. Hier siehst du die Netzhaut sehr stark vergrößert mit den entsprechenden Photorezeptoren und den daran angeschlossenen Nervenzellen. In rot, blau und grün siehst du hier die Zapfen. Sie kommen nicht sehr häufig auf der Netzhaut vor; am stärksten sind sie am gelben Fleck vertreten. Auf der gesamten Netzhaut kommen die Stäbchenzellen vor, sie sind kleiner und schmaler als die Zapfen. Die Stäbchen und Zapfen sind mit Nervenzellen verbunden. Wenn ein Lichtreiz auf die Netzhaut fällt, dann werden die Lichtsinneszellen erregt und diese Erregung wird über die Nervenzellen und die Erregungsleitung zum Sehnerv geschickt. Von dort gelangt sie ins Gehirn und wird im Sehzentrum verarbeitet. Zum Schluss wie immer eine kleine Zusammenfassung: Beim Sehvorgang wird das einfallende Licht an Hornhaut, Kammerwasser und Linse gebrochen und auf der Netzhaut entsteht ein verkleinertes, auf dem Kopf stehendes Bild. Die Lichtreize werden ans Gehirn weitergeleitet und erst dort entsteht dann tatsächlich das Bild. Adaptation nennt man die Anpassung unserer Pupille an stärkeren oder schwächeren Lichteinfall. Die Anpassung der Linse an unterschiedliche Entfernung von Gegenständen nennt man Akkommodation. Auf unserer Netzhaut befinden sich die Photorezeptoren. Das sind Lichtsinneszellen, die die einfallenden Lichtreize über Nervenzellen an den Sehnerv weiterleiten. Das war's für heute. Alles klar, dann tschüss - bis zum nächsten Mal!            

40 Kommentare

40 Kommentare
  1. echt gut erklärt!!

    Von Katharinabauer20, vor 3 Monaten
  2. 🤣🤣🤣🤣

    Von Lorena K., vor 3 Monaten
  3. Ja voll 😂

    Von Lorena K., vor 3 Monaten
  4. Ich find das immer voll lustig das sie am Anfang sagt : Ich bin es wieder eure Sa🐝 🌼thal

    Von Angela1martina, vor 4 Monaten
  5. Video ohne s by do way

    Von Martinjo, vor 7 Monaten
Mehr Kommentare

Sehvorgang im Auge – Adaptation und Akkommodation Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Sehvorgang im Auge – Adaptation und Akkommodation kannst du es wiederholen und üben.
  • Benenne die Schritte des Sehvorgangs.

    Tipps

    Ein Teil des Lichts, das auf Gegenstände fällt, wird von diesen reflektiert.

    Das reflektierte Licht eines Gegenstandes – oder aber das Licht direkt von einer Lichtquelle – trifft beim Sehvorgang auf das Auge.

    Lösung

    Für das Sehen ist das Vorhandensein von Licht erforderlich. Dieses Licht kann direkt von einer Lichtquelle stammen oder aber von einem Gegenstand reflektiert worden sein, denn Gegenstände können einen Teil des auftreffenden Lichtes reflektieren. Die Reflexionsstärke von Gegenständen hängt von ihren Oberflächeneigenschaften ab.

    Beim Sehvorgang trifft das Licht auf unser Auge, genauer auf das Linsensystem, das aus der Hornhaut, der Augenflüssigkeit, der Augenlinse und dem Glaskörper besteht. Dieses Licht wird durch das Linsensystem gebrochen. Es breitet sich durch den Glaskörper aus und trifft auf die Lichtsinneszellen auf der Netzhaut, wodurch dort ein verkleinertes und umgedrehtes Bild des betrachteten Gegenstandes entsteht. Die Lichtsinneszellen leiten die Erregungen über den Sehnerv in das Sehzentrum im Gehirn weiter. Dort werden die Informationen verarbeitet, sodass wir das Bild des Gegenstandes in seiner natürlichen Größe und Gestalt sehen.

  • Definiere die Begriffe Akkommodation und Adaptation.

    Tipps

    Das Sehen von nahen und fernen Gegenständen sowie bei viel und wenig Licht sind gegensätzliche Prozesse.

    Lösung

    Akkommodation ist die Anpassung des Auges an Entfernungen. Ist ein Gegenstand sehr nah, dann muss die Linse stark gewölbt sein, damit das Licht auf die Netzhaut treffen kann. Dies ist nur möglich, wenn die Ziliarmuskeln kontrahieren, sodass die Linsenfäden entspannen und die Linse sich wölbt. Ist ein Gegenstand weit weg, dann darf die Linse nicht so stark gewölbt sein, damit das Licht auf die Netzhaut trifft. Deshalb müssen die Ziliarmuskeln entspannt sein, sodass die Linsenfäden angespannt sind und sich die Linse zusammenzieht.

    Adaptation ist die Anpassung des Auges an Licht. Das Auge kann mithilfe der Pupille den Lichteinfall regulieren. Bei viel Licht wird sie kleiner, bei wenig Licht größer. Eine Verkleinerung der Linse erfolgt, indem die Ringmuskulatur kontrahiert und die strahlenförmig angeordnete Muskulatur entspannt. Ist wenig Licht vorhanden, weitet sich die Pupille. Dann entspannt sich die Ringmuskulatur und die strahlenförmig angeordnete Muskulatur kontrahiert.

  • Beschrifte den Aufbau des Auges.

    Tipps

    Der gelbe Fleck befindet sich in der Mitte der Netzhaut.

    Lösung

    Das menschliche Auge ist ein komplexes Organ. Es besteht aus drei Schichten: der Lederhaut, der Aderhaut und der Netzhaut.

    In der Netzhaut befindet sich der gelbe Fleck. Dieser ist der Bereich des schärfsten Sehens, da dort die meisten Zapfen angesiedelt sind. Das gesamte Auge füllt der Glaskörper aus, welcher nach vorne hin eine Linse besitzt. Diese Linse wird durch die Linsenfäden und die Ziliarmuskeln aufgespannt. Vor der Linse befindet sich die Iris, die Pupille, das Kammerwasser und die Hornhaut.

  • Erläutere die Nachtblindheit.

    Tipps

    Sehhilfen, wie Kontaktlinsen oder Brillen, helfen bei einer echten Nachtblindheit nicht.

    Lösung

    Viele Menschen sind nachts von einem schlechteren Sehvermögen betroffen, doch nicht immer handelt es sich um eine Nachtblindheit. Häufig tritt der Fall auf, dass eine vorhandene Sehschwäche tagsüber bei guten Lichtverhältnissen nicht auffällt, nachts jedoch Probleme bereitet. Diese Sehschwäche kann durch Sehhilfen ausgeglichen werden.

    Eine echte Nachtblindheit kann jedoch eine Folge von anderen Krankheiten oder sogar angeboren sein. Beispielsweise kann die Nachtblindheit durch Vitamin-A-Mangel auftreten. In diesem Fall könnte man durch ausgewogene Ernährung Prävention leisten. Bei einer angeborenen Nachtblindheit sind die Therapiemöglichkeiten begrenzt, denn sie ist durch eine Funktionsstörung oder den kompletten Ausfall der Stäbchen in der Netzhaut bedingt. Diese sind nachts aktiv und für das Dämmerungs- und Hell-Dunkel-Sehen zuständig. Betroffene können tagsüber sehen, auch das Farbsehen stellt kein Problem dar. Nachts ist ihr Sehvermögen stark geschwächt, sodass sie nur sehr wenig oder sogar gar nichts sehen können.

  • Bestimme die Funktionen einiger Bestandteile des Auges.

    Tipps

    Die Iris wird auch als Regenbogenhaut bezeichnet.

    Auf der Netzhaut entsteht ein umgekehrtes, kleines, aber wirkliches Bild des betrachteten Objektes.

    Lösung

    Das menschliche Auge besteht aus vielen wichtigen Bestandteilen, die unterschiedliche Funktionen übernehmen.

    Die Iris ist ein ringförmiger Muskel im Zentrum des Auges. In der Mitte befindet sich die Pupille, die die Blende des Auges ist. Die Iris kann sich bei Kontraktion ausdehnen. Bei hellem Licht schließt sie sich, sodass die Pupille enger wird und wenig Licht auf das Auge fällt. Bei Dämmerung öffnet sich die Iris, sodass sich die Pupille weitet und mehr Licht ins Auge gelangen kann.

    Die Linse ist für die Brechung des Lichtes zuständig. Sie kann sich an unterschiedliche Entfernungen und Lichtverhältnisse anpassen. Sie ist also zur Scharfstellung des betrachteten Bildes fähig.

    Die Netzhaut enthält die Lichtsinneszellen, die Zapfen und Stäbchen, die für das Farb- und Dämmerungssehen zuständig sind.

    Der Sehnerv befindet sich am hinteren Teil des Auges und zieht sich bis zum Sehzentrum des Gehirns. Der Sehnerv leitet die Informationen aus der Netzhaut an das Gehirn weiter.

  • Erkläre die Kurz- und die Weitsichtigkeit.

    Tipps

    Im Alter kann der Sehfehler bei Kurzsichtigen durch die Veränderung der Linse ausgeglichen werden.

    Eine Zerstreuungsslinse zeichnet sich durch eine negative Brechkraft aus und dient der Zerstreuung.

    Eine Sammellinse zeichnet sich durch eine positive Brechkraft aus, sie dient der Bündelung.

    Lösung

    Viele Menschen haben einen Sehfehler. Die Ursache eines Sehfehlers liegt entweder in der Länge des Augapfels oder in der Krümmungsfähigkeit der Linse.

    Kurzsichtige Menschen können nahe Gegenstände klar sehen. Sie können ohne Sehhilfe auf ihr Handy schauen, eine Zeitung lesen oder ihre Nägel lackieren. Weite Gegenstände, wie beispielsweise den Fernseher oder auch ein Straßenschild, sehen sie aber verschwommen. Das liegt daran, dass sie entweder einen zu langen Augapfel haben oder die Brechkraft ihrer Linsen zu stark ist, sodass die scharfe Abbildung des Gegenstandes vor der Netzhaut entsteht. Auf der Netzhaut selbst entsteht ein verschwommenes Bild, sodass nur diese Informationen an das Gehirn weitergeleitet werden. Mit einer Zerstreuungslinse in Form einer Brille oder von Kontaktlinsen kann eine Kurzsichtigkeit korrigiert werden.

    Bei der Weitsichtigkeit, die häufig auch als Alterssichtigkeit bezeichnet wird, ist es genau andersherum. Betroffene können Straßenschilder scharf und klar lesen. Auch der Blick aus dem Fenster ist scharf. Die Zeitung oder das Handy müssen sie aber weiter weg von ihren Augen halten, damit sie etwas erkennen können. Bei weitsichtigen Menschen entsteht das scharfe Bild also hinter der Netzhaut. Das kann entweder an einem zu kurzen Augapfel oder an einer zu schwachen Brechkraft der Linsen liegen. Die Weitsichtigkeit kann mit einer Sammellinse korrigiert werden.

30 Tage kostenlos testen
Mit Spaß Noten verbessern
und vollen Zugriff erhalten auf

10.818

Lernvideos

44.198

Übungen

38.842

Arbeitsblätter

24h

Hilfe von Lehrer/
-innen

running yeti

Inhalte für alle Fächer und Klassenstufen.

Von Expert/-innen erstellt und angepasst an die Lehrpläne der Bundesländer.

30 Tage kostenlos testen

Testphase jederzeit online beenden