Das weitsichtige Auge


Schnitt durch ein weitsichtiges Auge

Problem:

Die Augenlinse ist zu schwach, die Hornhaut ist zu dünn oder der Augapfel ist zu kurz.

Folge:
Ein scharfes Bild entsteht erst hinter der Netzhaut außerhalb des Augapfels. Auf der Netzhaut selbst ist das dort entstehende Bild nicht mehr scharf.

Diesen Augenfehler nennt man Weitsichtigkeit.
Leute, die weitsichtig sind, können in die Ferne (auf große Distanz) zwar gut sehen, sehen aber in die Nähe unscharf.

Weitsichtige Leute können auch ohne Brille auskommen. Sie halten den Gegenstand, den sie sehen wollen, einfach weiter vom Auge weg. Dabei wird sein Bild allerdings kleiner.Unbegrenzt funktioniert dieser "Trick" allerdings nicht.


Lerne diesen Augenfehler und seine Korrektur mit der nachfolgenden Simulation kennen.
Arbeite dazu die Fragen / Aufgaben durch.

Bedienung des Applets.

Der Augapfel (rot) und die Augenlinse werden automatisch eingeblendet.

Einblenden von Quellen:

  • Ein Klick auf "entferntes Objekt" blendet ein entferntesObjekt - mit parallelen Strahlen an.
  • Ein Klick auf "nahes Objekt" blendet ein Objekt in der Nähe mit divergenten Strahlen ein.
    Ein nahes Objekt kann mit gedrückter linker Maustaste verschoben werden.
  • Ein zweiter Klick auf das jeweilige Objekt schaltet es wieder aus.

Verändern der Brennweite der Augenlinse:

  • Mit Hilfe des Reglers unten kann die Augenlinse "akkomodieren", d.h. ihre Wölbung und damit ohre Brennweite ändern.

Anpassen einer Brille:

  • Durch einen Klick auf "mit Brille" kann man eine Brillenlinse als Sehhilfe einblenden.
  • Klickt man in diese Linse, werden die Brennpunkte eingeblendet.
  • Durch Ziehen mit der Maus kann man die Brennweite der Linse verändern.



Quelle wählen / löschen:    entferntes Objekt     nahes Objekt 

   Brille, bitte!

Brennweite der Augenlinse (willkürliche Einheiten)



Fragen / Aufgaben:

Ein scharfes Bild des Gegenstandes bekommst du immer dann, wenn sich die Strahlen auf der Netzhaut hinten im Auge schneiden.

1) Akkomodieren - "Scharfstellen" mit der Augenlinse.
Schiebe zunächst den Regler für die Anpassung ("Akkomodation") der Augenlinse hin und her.

  • Wie verändert sich die Wölbung des Auges dabei?

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2) Sehen in die Ferne.
Blende ein entferntes Objekt ein (Klick auf "entferntes Objekt").
Versuche mit dem Regler für die Augenlinse so anzupassen, dass du scharf siehst.

  • Wie muss sich die Augenlinse verändern um weiterhin scharf zu sehen?

Das Auge kann dies leisten, muss sich dabei allerdings immer etwas anstrengen, weil sich die Augenlinse stärker krümmen muss.

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3) Sehen in die Nähe.
Blende das entfernte Objekt aus (zweiter Klick auf "entferntes Objekt") und ein nahes Objekt ein (Klick auf "nahes Objekt").
Versuche mit dem Regler für die Augenlinse scharfzustellen.

  • Gelingt dir dies?

Schiebe das Objekt mit der Maus näher an das Auge heran.

  • Wie muss sich die Augenlinse verändern um weiterhin scharf zu sehen?
  • Wie nahe kannst du den Gegenstand an das Auge bringen und noch ein scharfes Bild erhalten?

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Die Augenlinse bricht nicht stark genug, sie müsste noch "dicker" sein, damit die scharfe Abbildung gelingen würde.
Mit einer Sammellinse als Brille kann man die Brechkraft des Auges vergrößern.

4) Korrektur des Augenfehlers mit einer Sammellinse.

a) Sehen eines nahen Gegenstandes.

Klicke auf "Brille, bitte!".
Nun entsteht das scharfe Bild zunächst vor der Netzhaut.
Passe die Brille so an, dass der entfernte Gegenstand bei ganz entspanntem Auge (Augenregler ganz rechts) gerade scharf auf der Netzhaut abgebildet wird.
( Dazu musst du in das Brillenglas klicken und dann die eingeblendeten Brennpunkte verschieben.)

  • Bei welcher Brennweite gelingt dies?

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Der Optiker hat nun die Brille angepasst, d.h. die Brennweite der Brillenlinse liegt fest.

b) Sehen eines nahen Gegenstandes.

Wähle nun ein "nahes Objekt" und probiere aus, ob die Person mit der so angepassten Brille auch noch in die Nähe gut sehen kann.
Die "Scharfstellung" erfolgt natürlich mit der Augenlinse (Regler)
.

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Korrektur der Weitsichtigkeit mit einer Sammellinse Hier wurde die Weitsichtigkeit mit einer Sammellinse korrigiert.

Das Bild des Gegenstandes entsteht nun wieder auf der Netzhaut.

Beachten Sie bitte das Copyright verschiedener Autoren.

© Grafiken auf dieser Seite: Science Joy Wagon, Steve Wirt, USA. Die Veröffentlichung auf dieser Seite erfolgt mit Zustimmung des Autors.

Physlets am Davidson College

Die Simulation entstand mit Hilfe von Physlets von Wolfgang Christian und Mario Belloni vom Davidson College, USA (Copyright Hinweise)
© Javascript dieses Problems : Klaus-Dieter Grüninger, Landesbildungsserver Baden-Württemberg
(nach einer Anregung durch ein Applet von Melissa Dancy)


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