Das Auge

Das Auge

1. Allgemeines

Das Auge ist das Lichtsinnesorgan von Mensch und Tier. Insekten besitzen meist sogenannte Facetten-Augen, die ein Mosaikbild erzeugen. Niedere Tiere können nur Helligkeitsunterschiede wahrnehmen. Wirbeltiere und Menschen haben Linsen-Au­gen, die aus einem Linsenapparat und einer Netzhaut mit Sehzellen bestehen. Die Wissenschaft hat herausgefunden, daß 80% von allem, was im Gedächtnis be­halten wird, durch die Augen vermittelt ist.

Das räumliche Sehen wird durch 2 Augen ermöglicht, die beide das gleiche Objekt etwas unterschiedlich sehen

2. Aufbau des Auges

Das kugelförmige Auge wird von einer weißen, festen Haut, der Lederhaut, ge­schützt. Diese geht vorn in die stark gewölbte, durchsichtige Hornhaut über. In der dahinterliegenden Regenbogenhaut, der Iris, befindet sich ein Loch, das Licht ins Auge läßt, die Pu­pille. Hinter der Pupille sitzt die Augenlinse. Diese bildet zusam­men mit der ge­krümmten Hornhaut die Gegenstände auf die Augenrückwand ab, die von der Netz­haut bedeckt ist. Das Innere des Auges ist mit einem durchsichti­gen gallert­artigen Masse, dem Glaskörper ausgefüllt. Der schematische Augen-Aufbau ist in Bild 1 dargestellt.

Die Netzhaut enthält rund 7 Millionen Zäpfchen und 120 Millionen Stäbchen, in de­nen feine Veräste­lungen und Sehnervs enden. Mit den Zäpfchen sehen wir Farben. Sie sind jedoch nicht sehr lichtempfindlich. Bei schwacher Beleuchtung treten die farbun­tüchtigen, aber sehr lichtempfindlichen Stäbchen in Aktion. Deshalb sehen wir in der Dämme­rung alle Gegenstände nur grau. Bei Vitamin A-Mangel läßt die Nacht­sich­tig­keit stark nach

Vom Bild auf der Netzhaut registrieren die einzelnen Stäbchen und Zäpfchen die Hel­ligkeitswerte. Diese enthalten Informationen über die Helligkeit der einzelnen Bild­punkte, die über den Sehnerv ins Gehirn geleitet und dort zur Wahrnehmung des Gegenstandes verarbeitet werden.

Die Intensität des einfallenden Lichts, also der Lichtstrom, wird durch die Pupille ge­regelt. Bei schwachem Licht wird diese größer. Wenn grelles Licht einfällt, verengt sie sich schlagartig.

3. Anpassung des Auges an die Gegenstandsweite

Licht fällt von den Gegenständen, die wir sehen, durch die Pupille ins Auge. Es wird so gebrochen, daß auf der Netzhaut scharfe Bilder entstehen. Diese stehen wie bei jeder Linsenabbildung auf dem Kopf und sind seitenverkehrt. Durch das Zusammen­spiel unseres Tastsinns mit den Augen haben wir gelernt die Gegen­stände aufrecht zu sehen. Im Auge ist der Abstand Linse zur Netzhaut, die Bildweite, unveränderlich. Wir dürften deshalb eigentlich Gegenstände nur dann scharf sehen, wenn sie einen bestimmten Abstand vom Auge haben.

Das ist aber nicht so, weil das Auge eine Entfernungseinstellung vornimmt. Man merkt es, wenn man gleichzeitig einen Finger vor dem Gesicht und Schrift auf der entfernten Wandtafel betrachtet. Nur eines von beidem kann man fixieren und scharf sehen. Das andere ist jeweils unscharf. Diese Entfernungsanpassung nennt man Ak­komodation. Dazu verformt der ringförmige Ziliarmuskel die Linse so, daß sich deren Brennweite ändert.

Ein gesundes Auge kann entfernte Gegenstände im entspannten Zustand der Linse auf der Netzhaut abbilden. Die Bildpunkte naher Gegenstände würden bei dieser Einstellung hinter der Netzhaut entstehen; das Bild auf der Netzhaut wird daher un­scharf. Um das zu vermeiden, wird die Linse bei der Akkomodation durch den Zili­armuskel so lange gekrümmt, bis die Bildpunkte auf der Netzhaut liegen. Dies ge­lingt mit einem normalen Auge bis zu einem Mindestabstand des Gegenstandes vom Auge von 10 bis 12 cm. Der übliche Abstand zum Lesen beträgt 25 cm.

Die Stelle des schärfsten Sehens in der Netzhaut ist der Gelbe Fleck. Als Blinder Fleck wird der Eintritt des Sehnervs in die Netzhaut bezeichnet, weil hier keine Lichtreize verarbeitet werden können.

4. Kurz- und weitsichtige Augen

Brillen sind nötig, wenn entweder die Brechkraft der Linse nicht der Länge des Aug­apfels (Bildweite) entspricht (angeborene Kurz- oder Weitsichtigkeit), oder wenn sich die Augenlinse nicht mehr so krümmen läßt, wie es für die Akkomodation nötig wäre (Alterssichtigkeit).

Kurzsichtige können nur nahe Gegenstände scharf sehen, ferne sind verschwom­men. Grund: Der Augapfel ist zu lang (Bild 2). Bereits beim Sehen naher Gegen­stän­de hat die Augenlinse ihre flachste Form. Man setzt in der Brille eine Zerstreu­ungs­linse vor, die die Brechkraft des Auge verringert, sie also wieder normal macht.

Bei Weitsichtigen ist der Augapfel, gemessen an seiner Brechkraft, zu kurz (Bild 3). Deshalb muß die Augenlinse schon beim Betrachten ferner Gegenstände maximal gekrümmt werden. Für das Sehen naher Gegenstände bleibt dann kein Akkomodati­ons­spiel­raum mehr. Eine Brille mit Sammellinse erhöht die Brechkraft, das Auge wird wieder normalsichtig.

Bei der Alterssichtigkeit werden nach wie vor ferne Gegenstände scharf gesehen (bei entspannter Augenlinse). Nahe Gegenstände sieht der alte Mensch aber un­scharf, weil der Ziliarmuskel die Linse nicht mehr so stark krümmen kann wie in der Jugend. Eine Sammellinse als Nahbrille (Lesebrille) ist nötig.

Quellenangabe:

Walz: Blickpunkt Physik 2, 1994 Schroedel Schulbuchverlag Hannover

Bertelsmann Universallexikon 1995