Auge von innen - Experimente Biologie

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Auge von innen

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Blick in das Innere des Auges  
Hier sind Versuche zusammengefasst, die auf den inneren Bau des Auges schließen lassen.
Blinder Fleck   gelber Fleck    Lichtsinneszellen    Sehschwäche    Randkontrast
 
 
Augenquerschnitt

Blick in das Innere Arbeitsunterlage 1-----------------------------------------------------------------
Blinder Fleck

Versuch: Schneide die folgende Abbildung aus und führe sie nach an Auge. Dann immer weiter fort. Plötzlich sieht man den Hasen nicht mehr.
 
Erklärung: Das Bild des Hasen fällt auf die Stelle im Augenhintergrund, an der der Sehnerv aus dem Auge austritt und zum Gehirn führt.
 
Aufgabe: Stellen Sie fest, in welcher Richtung auf die Nase bezogen der „Blinde Fleck“ liegt! 
 

Erklärung?
Frage: Wo liegt der blinde Fleck – mehr zur Nase hin oder von ihr fort?  
 
Erklären Sie den blinden Fleck mit Hilfe eines Augenquerschnitts:
 


Blick in das Innere Arbeitsunterlage 2-----------------------------------------------------------------
Organisation des Auges: blinder Fleck-- gelber Fleck
 
Versuch: Abstand des blinden Flecks vom Fleck des schärfsten Sehens (gelber Fleck).
(Die Bezeichnungen Fleck sollten ersetzt werden durch “Bereiche”, das sie bei jedem Auge unterschiedlich sind).
 
Material:  2 Pappkarten mit je einem gut sichtbaren Bild, Augenbinde
 
Versuchsdurchführung:
Die Versuchsperson sitzt auf einem Stuhl. Das linke Auge ist mit einer Augenbinde abgedeckt. Sie hält in je einer Hand eine Pappkarte.
Nun versucht sie, die Pappkarten soweit an das Auge zu führen, dass die in Nasennähe befindliche Pappkarte scharf gesehen wird und die andere Pappkarte “verschwindet”.
Der Beobachter misst den Abstand zwischen der gut sichtbaren Pappkarte und der Stirn.
Nun vergrößert die Versuchsperson den Abstand beider Pappkarten vom Auge. Sie muss dabei auch den Abstand zwischen den Pappkarten vergrößern, um in eine im Bereich des blinden Flecks zu halten. Der Beobachter misst jeweils die Abstände zwischen Stirn und Auge und die Abstände zwischen den Pappkarten.
 
z. B.:
Auswertung:
Berechnung der Abstände nach dem Strahlensatz:
A= Abstand Stirn-Auge, B= Abstand zwischen den Karten, C= Durchmesser des Auges 2,4 cm),           
D = Abstand blinder Fleck-gelber Fleck ??
 
A/B = C/D            CxB /A = D        2,4cm x 10cm / 32 cm             D = 0,74cm
 
Ergebnis: Der blinde Fleck und der gelbe Fleck liegen etwa 7mm auf der Netzhaut auseinander.
 
Aufgabe: Überprüfen Sie die Messung und die Messergebnisse!
Wo liegen die beiden Bereiche im Auge?
Wo sind mögliche Fehlerquellen bei der Messung?


Blick in das Innere Arbeitsunterlage 3-----------------------------------------------------------------
Lichtsinneszellen auf der Netzhaut
 
Vgl. auch: Mitsch, E. (1972) Sinnesphysiologie, 16, Klett,
Hypothese: Wenn es nur vier verschiedene Zellen in der Netzhaut gibt, und diese für rot, gelb, blau und schwarz/weiß zuständig sind, sollte dies sich nachweisen lassen.
Material:
Helles Licht, Fixpunkt auf weißem Karton, Halbkreis auf den Boden mit Kreide gezeichnet (oder auf Packpapier gemalt),
5 Kartonstreifen, mit je rot, blau, gelb, grün, schwarz Quadrat an einem Ende (ca 4x4 cm)
 
Durchführung:
  1. Die Versuchsperson steht oder sitzt gerade vor dem weißen Karton und fixiert den Fixierpunkt auf dem Karton genau. Der Halbkreis beginnt hinter ihrem Kopf.
  2. Der Versuchsleiter führt einen Farbkartonstreifen langsam entlang dem Halbkreis.
  3. Die Versuchsperson soll bei strengem Fixieren sagen, ab wann sie die Farbe sieht. Fehlerquelle: „Schielen“ nach der Seite!
  4. Der Versuchsleiter markiert den Punkt auf dem Halbkreis mit der Farbe, die er für den Versuch benutzt hat.
Diesen Versuch führt er mit allen Farben langsam durch und markiert jeweils, wo die Versuchsperson die Farbe zum ersten Mal sieht.

Versuchsanordnung:        
    
Protokoll: Tragen Sie ihren Befund ein:           
                         
Interpretation:
Welche Aufgabe übernimmt das Gehirn, welche Bedeutung hat die Einzelableitung von jeder Sinneszelle?
Aufgabe: Informieren Sie sich über die Drei-Farben-Theorie der Farbwahrnehmung! Wie wird das Farbbild beim Fernsehen hergestellt?
 

 
Blick in das Innere Arbeitsunterlage 4-----------------------------------------------------------------
Farbschwäche? 
 
Welche Zahlen lesen Sie?

Mit freundlicher Genehmigung aus:
Kurz; H. (1981): Die Welt der Sinne, Anatomisches Museum der Universität Basel
 
Frage: Können Personen mit Sehschwäche für Farben  trotzdem Auto fahren, da Rot: Halten und Grün Fahrerlaubnis  bedeutet?
 
Aufgabe: Informieren Sie sich über die Theorie des Farbensehens in Lehrbüchern und Internet. 



Blick in das Innere Arbeitsunterlage 5-----------------------------------------------------------------
Randkontrast
 
Material: Papier mit aufgedrucktem Gitter (vgl. Abbildung)

 
Durchführung des Versuchs:
Man schaut einige Zeit auf das Gitter und stellt eine schwärzliche Trübung zwischen den schwarzen Bereichen fest.
 
 
Erklärung:
An den Rändern  findet  eine  unterschiedliche  Reizung der Lichtsinneszellen statt. Diese beeinflussen sich gegenseitig. Dies führt zur Wahrnehmung einer Grauzone an den Grenzbereichen, die in Wirklichkeit nicht vorhanden ist.
Hinzu kommen die Augenbewegungen, in 10 bis 100mal pro Sekunde  ablaufen. Dadurch findet eine sehr rasche Reizung zwischen Hell und Dunkel statt. Die Lichtsinneszellen können so rasch nicht adaptieren. An den Kreuzungen hingegen wird  keine Schwarz-Weiß-Grenze überschritten: die Lichtsinneszellen adaptieren und nehmen „Grau“ wahr. - Eine dritte Interpretation geht davon aus, dass durch die Augenbewegungen die Lichtsinneszellen an den Linien doppelt gereizt werden und dadurch schneller ermüden. An den Kreuzungen bleibt hingegen die volle Erregungsfähigkeit der Sehzellen erhalten. Die geringe Menge des von Schwarz reflektierten Lichts ruft an diesen Stellen eine geringe Aufhellung hervor.
 
 
Blick in das Innere Arbeitsunterlage 6-----------------------------------------------------------------
Schatten im Auge

Versuchsdurchführung:
Die Versuchsperson sitzt in einem dunklen Raum. Sie fokussiert einen bestimmten Punkt, so, dass viel Augenweiß zu sehen ist.
Der Beobachter leuchtet mit einer kleinen Leed- Lampe mit engem Lichtstrahl von der Seite her auf das Augenweiß. –
Die Versuchsperson sieht netzartige graue Gebilde.
 
Aufgabe: Überprüfen Sie das Experiment!
 
Interpretation:
Vermutung: Die netzartigen Gebilde sind Blutgefäße.
 
Erklärung: Wenn diese sichtbar sind, müssen Adern zwischen Netzhaut und Glaskörper liegen. Die Lichtstrahlen müssen die Adern passieren und ein Bild auf die Netzhaut werfen.
Da wir die Blutgefäße normalerweise nicht sehen, muss man annehmen, dass die Verrechnung der Sinneswahrnehmung im Gehirn diese Bilder ausklammert.
 
Frage: Warum kann man die Blutgefäße unter diesen Versuchsbedingungen
trotzdem sehen?
 
 
 
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