Download Vorlesungsunterlagen (PDF, 3,3MB) - Kinder-Uni Rostock

Warum brauchen manche Menschen
eine Brille?
Dr. med. Hartmut Mewes
Institut für Physiologie der Universität Rostock

Lichtstrahlen breiten sich
nicht immer geradlinig aus.
An der Grenzfläche von Luft und Wasser oder Glas wird der Lichtstrahl „geknickt“.
Man spricht von
Lichtbrechung

Ein gerader Stab ins Wasser gesteckt sieht aus,
als ob er an der Wasseroberfläche einen Knick hätte.

Schaut man über den Tassenrand so in eine Tasse hinein, dass man eine darin
liegende Münze gerade nicht mehr sieht, dann kann vorsichtig eingefülltes Wasser
diese Münze wieder sichtbar machen, da das Licht der Münze an der Wasseroberfläche
gebrochen wird und unser Auge erreicht.

Der Fischer sieht den Fisch im Wasser an einer anderen Stelle.
Die Fische sind nicht dort, wo wir sie sehen.

Wasservögel und Fische müssen beim Beutefang die Lichtbrechung beachten.

Ist die Luft-Wasser-Grenzfläche ideal gewölbt (Sammellinse, Lupe, Brennglas),
so werden die einzelnen Lichtstrahlen unterschiedlich stark gebrochen und treffen sich
alle in einem Punkt (F = Brennpunkt).
Luft
Wasser
Schaut niemals! durch eine Lupe, Fernglas oder Lesebrille
in die Sonne! Der Brennpunkt befindet sich dann in Eurem
Auge und Ihr könnt erblinden!

Die Oberfläche dieses Schmuckstücks ist nicht gleichmäßig gewölbt.
Dadurch entstehen viele Brennpunkte und es funkelt / glitzert.

Linsenformen
Sammellinsen
(+)
Zerstreuungslinsen
(-)
Diese Linsen
interessieren
uns jetzt nicht.

Sammellinse
(Lupe, Vergrößerungsglas)

Bildentstehung hinter einer Sammellinse
Brennpunkt
Beim Fotoapparat entsteht das auf dem Kopf
stehende Bild auf dem Film bzw. CCD-Chip.
Damit das Bild hell und scharf aussieht, haben
teure Fotoapparate ein kompliziertes
Linsensystem (Objektiv).

Unser Auge ist ähnlich aufgebaut.
Die lichtempfindliche Schicht ist die Netzhaut.

Die Kerze bildet sich umgekehrt und scharf auf der Netzhaut ab.
scharfes Bild auf der Netzhaut

Wird die Kerze näher an das Auge (die Linse) herangeführt, rückt das Bild
weiter von der Linse weg und befindet sich hinter der Netzhaut.
Mit der Netzhaut kann nur ein unscharfes Bild gesehen werden.
unscharfes Bild auf der Netzhaut

Um das Bild scharf zu sehen, muss entweder die Netzhaut nach hinten geschoben
werden (das Auge vergrößern ist jedoch schlecht möglich) oder die Brechkraft der Linse
erhöht werden (Brennpunkt rückt näher an die Linse heran – das ist anstrengend).

Unser Auge kann also die Brechkraft der Linse verändern:
- geringe Brechkraft beim Blick in die Ferne (nahe Gegenstände sind unscharf);
- hohe Brechkraft beim Sehen in der Nähe (Hintergrund ist unscharf).

Ist das Auge ein klein wenig zu groß (zu lang) oder die Brechkraft der Linse zu groß,
können entfernte Gegenstände nicht klar erkannt werden, weil das Bild vor der Netzhaut
entsteht. Wir können dann nur in der Nähe scharf sehen – wir sind kurzsichtig.
Um auch in der Ferne scharf sehen zu können, müssen wir die Brechkraft der Linse mit
Zerstreuungslinsen (Minusgläsern) verringern.
kurzsichtig
Korrektur:
Zerstreuungslinse
(-)

Verschiedene Schweregrade
der Kurzsichtigkeit

Ist das Auge dagegen ein klein wenig zu klein (zu kurz) oder die Brechkraft der Linse zu
gering, dann können nahe Gegenstände nicht klar erkannt werden, weil das Bild hinter der
Netzhaut entsteht. Wir können dann nur in der Ferne scharf sehen – wir sind weitsichtig.
Um auch in der Nähe scharf sehen zu können, müssen wir die Brechkraft der Linse mit
Sammellinsen (Plusgläsern) vergrößern.
weitsichtig
Korrektur:
Sammellinse
(+)

Mit zunehmendem Alter lässt die Brechkraft der Augenlinse immer mehr nach.
Der nächste Punkt vor unseren Augen, den wir gerade noch scharf sehen können
(Nahpunkt) liegt im Alter von 10 Jahren bei ca. 7 cm, mit 40 Jahren bei 22,5 cm und
bewegt sich dann immer schneller in Richtung unendlich (∞).
Alte Leute (ab 45 Jahre etwa) können in der Nähe nicht mehr scharf sehen und brauchen
eine Lesebrille (Plusgläser, die die Brechkraft der Augenlinse erhöhen).

Testen kann man die Sehschärfe mit Sehprobentafeln, auf denen Buchstaben und
Ziffern (aber auch Haken und Bilder für kleine Kinder, die noch nicht lesen können)
in abnehmender Größe aufgezeichnet sind.

Mit einer Brille kann man dann die Unterschiede sehen.

Eine Brille ist also nur ein Halter für die Linsen, die man sich vor das Auge hält.
Es gibt verschiedene Arten von Brillen bzw. Sehhilfen:
Zwicker
Lorgnon, Lorgnette

Monokel
Kontaktlinse
Bifokalbrille

WC-Brille
Brille
für Chirurgen und Uhrmacher
für Künstler

Und kleine.
Es gibt große Brillen…

Hier eine selbst gebastelte Brille aus Draht und Klebestreifen.
Man braucht für eine Brille eigentlich nur ein Gestell und die Linsen …

Dieser Herr hat scheinbar etwas verwechselt.

Manche Menschen
brauchen eine Brille!
Dr. med. Hartmut Mewes
Institut für Physiologie der Universität Rostock