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Bio9.Klasse2.Epoche

NICO KLER

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3. Das Auge3.1 Embryonalentwicklung

Das Auge bildet sich bei einem Embryo vor allen anderen Sinnesorganen.Hierzu bilden die Gehirnbläschen, die das Zentralenervensystem sind. Zwei Augenbläschen, auf jeder Seite eins (Abb.1). Sie wachsen in Richtungder Außenhaut. Wenn die Augenbläschen die Außenhaut berühren,bildet die Außenhaut an dieser Stelle eine Verdickung (Abb.2).Danach zieht sichdie Stelle der Augenbläschen die die Außenhaut berührt hat wieder zurück(Abb.3) Jetzt löst sich die Verdickung von der Außenhaut (Abb.4).Das Augen- bläschen umschlisst so die Verdickung (Abb.5). Die beiden Augen die noch seitlich vom Gehirn sind, wandern beim Menschen nach vorne.Die Bildungder Augenbläschen wird von der Außenhaut durch eine Induktionveranlasst.

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3.2 Der Bau

Das Auge wird von einer Hornhaut umgeben. Vorne wird sie Durchsichtig,weil sie nicht durchblutet wird. Das Auge ist Innen mit einer Aderhaut ausgekleidet, die die Linse zum teil bedeckt.Auf der Aderhaut liegt dieNetzhaut. Sie ist sehr dünne. Die Netzhaut wird vom Glaskörper an die Aderhaut gedrückt. Auf der Netzhaut gibt es die Fovia(das ist der Punkt wowir scharf sehen können)und den Blinden Fleck,wo der Sehnerv aus AugeKommt.Der Gaskörper ist ein Galehrt artiger Körper der durchblutet ist.Die Linse wird von den Zonularfasern,die an dem Ciliarmuskel (Ringmuskel)befestigt sind, gehalten. Die Linse wird von der Aderhaut bisAuf einen kleinen Kreis, die Iris, bedeckt. Die Iris kann sich öffnen und verengen. Den Platz den die Iris frei läset nennt man Pupille.Die Hornhaut ist sehr empfindlich. Sie muss ständig feucht gehalten werden. Deswegen sondert der Ciliarmuskel Flüssigkeit ab,die in die vordere Augenkammer gelangt. Durch den Schlemmscher Kanal gelangt die Flüssigkeit vor die Hornhaut, wo sie mit den Augenlidern auf der Hornhaut verteilt wird.Kann die Flüssigkeit nicht durch den Kanal Endweichen baut sich in der Augenkammer ein Druck auf. Der gegen denGlaskörper drückt,der wider um auf die Netzhaut drückt.Dies beschädigt die Netzhaut.

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Auge Bild

1 Lederhaut 2 Hornhaut 3 Aderhaut 4 Netzhaut 5 Fovia 6 Blinder Fleck 7 Sehnerv 8 Iris 9 Linse10 Zonulafasern11 Ciliarmuskel12 vordere Augen- kammer13 Schlemmscher Kanal14 Augenmuskel15 Pupille

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3.3 Eigenschaften von Linsen

Versuch 1

Wir hatten: Eine Lampe, die einen parallelen Lichtstrahl erzeugt. Zwei unterschiedlich stark gekrümmte Linsen (einen mit Wasser gefühlten Rundkolben, eine flache Linse) und Rauch (Amonjak und Schwefel)Wir taten: Wir schalteten die Lampe an. Wir stellten erst die stark gewölbte Linse in den Lichtstrahl dann die flache Linse und stellten jeweils den Rauch so hinter die Linsen, das wir den Lichtstrahl sehen konnten.Wir sahen: Der Lichtstrahl wurde hinter den Linsen erst schmaler bis zu einem Punkt. Von diesem Punkt aus wider größer. Bei der stark gekrümmten Linse war dieser Punkt 20mm von der Linse entfernt, bei der flachen Linse 500mm.

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Erkenntnis:Diesen Punkt nennt man „den Brennpunkt“(F). Die Entfernung von Linse zum Brennpunkt „Brennweite“ Die Krümmung der Linse verändert die Richtung des Lichtesund zwar zur Mitte des Lichtstrahls. Je gekrümmter die Linse ist desto stärker lenkt sie den Lichtstrahl auf seine Mitte.

Dadurch rückt der Brennpunkt näher an die Linse heran.Die Veränderung nennt man „Brechkraft“oder“Dioptrie“.

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Umrechnung von Brennweite in Dioptrie

Brennweite(F) in mm Brennweite(F) in m Dioptrie=1/F(m)

10 0,01 100

20 0,02 50

30 0,03 33

50 0,05 20

80 0,08 12,5

100 1,10 10

200 0,20 5

400 0,40 2,5

500 0,50 2

1000 1 1

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Vergleich zwischen

Auge und Kamera

Gleich• Linse• Iris• Pupille• Netzhaut• Aderhaut

Unterschiet • Belichtungszeit durchgehend • Punktförmiger Focus• Wertet Bilder aus

Gleich• Linse• Blende• /• Film/Chip• Gehäuse

Unterschiet • Belichtungszeit begrenzt• Flächiger Focus• Macht Bilder

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3.4. Bildentstehung im Auge

Dazu hatten wir :Eine Optischebank, einen abzubildenden Gegenstand, eine Leinwand, eine Lochkamera, eine Sammellinse, eine Konvex-und eine Konkav Linse.

AA Aufbau: Wir stellten auf die Optischebank die Leinwand und den Gegen- stand. Dazwischen die Lochkamera.(Abb.1)

Was kann ein Bild auf einer Leinwand erzeugen?

Optische Bank

GegenstandLeinwand

Abb.1

Lochkamera

Wir taten: Wir veränderten den Blendendurchmesser.Wir sahen: Das das Bild bei fast geschlossener Blende, scharf aber sehr dunkel war.

Bei geöffneter Blende das Bild unscharf aber hell war.BB Aufbau: Wir stellten auf die Optischebank die Leinwand und den Gegen-

stand.Dazwischen die Sammellinse.

Sammellinse

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Wir taten: Wir schoben die Sammellinse auf der Optischenbank hin und her.Wir sahen: Das die Linse nur an einem Punkt ein helles und scharfes Bild

auf der Leinwand abbildete.Eine Lochkamera und eine Sammellinse.

AKKOMMODATION Wie bekommt man aus einem unscharfen Bild ein scharfes Bild?

1 Aufbau: Wir stellten den Gegenstand und die Leinwand auf die Optische Bank und die Sammellinse so dazwischen das ein scharfes

Bild entsteht. Danach schoben wir den Gegenstand näher an die Linse heran.(Bild unscharf)

Wir taten: Wir hielten eine Konvex Linse hinter die Sammellinse.(Wir

erhöhten so die Brechkraft)Wir sahen:Das Bild wurde wider scharf. 1.Durch erhöhen bzw. ernietriegen der Brechkraft.

2 Aufbau: Wie 1.Wir taten: Wir schoben die Leinwand weiter nach hinten.Wir sahen:An einer stelle entstand ein scharfes Bild auf der Leinwand.

Konvex Linse

Leinwand nach hinten geschoben

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2. Die Leinwand wider in den Brennpunkt bringen.

3 Aufbau: Wie 1.Wir taten: Wir schoben die Linse vom Gegenstand weiter weg.Wir sahen: Das Bild wurde an einer Stelle wider scharf.

3. Durch verschieben der Linse

Fehlsichtigkeit Wie kann man Kurzsichtigkeit beheben?

Aufbau:Wie 1 nur das wir die Leinwand nach hinten schoben.(Bei kurzsichtigen Menschen ist der Augapfel zu lang)

Wir taten: Wir hielten eine Konkav Linse hinter die Sammellinse.Wir sahen:Das Bild wurde wider scharf.

Durch verringern der Brechkraft mit Hilfe einer Konkav Linse.

Wie kann man Weitsichtigkeit beheben?Aufbau: Wie 1nur das wir die Leinwand näher an die Linse schoben. (Bei weitsichtigen Menschen ist der Augapfel zu kurz)Wir taten:Wir hielten eine Konvex Linse vor die Sammellinse.

Sammellinse nach hinten geschoben

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Wir sahen: Das Bild wurde wider scharf.

Durch erhöhen der Brechkraft mit Hilf einer Konvex Linse.

Wie kann das Auge unterschiedlich weit entfernte Gegenstände scharf sehen?

• Können wir unsere Netzhaut verschieben um ein scharfes Bild zu

bekommen? Nein!

• Können wir unsere Linse verschieben? Nein!

• Können wir die Brechkraft verändern? Ja! Und zwar durch verändern

der Linsen Wölbung. Die Linse ist Elastisch. Wenn sich der Ciliarmuskel anspannt(er wird kleiner im Durchmesser) erschlafen die Zonularfaser die die Linse halten. Dadurch kann sich die Linse Wölben.

Wenn der Ciliarmuskel erschlaf(er wird dadurch im Durchmesser größer) werden die Zonularfasern gespannt und ziehen dadurch die Linse flach.

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entspannt. Dadurch sind die Zonularfasern gespannt, die dadurch die Linse flach ziehen

Angespannt. Dadurch die Zonularfasern entspannt und die Linse gewölbt

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3.5. Bau der Netzhaut

Die Netzhaut besteht aus vielen Sinneszellen die unten von der Aderhautumschlossen werden. In den Sinneszellen ist der Sehfarbstoff schichtweise eingelagert. Er ist sehr Lichtempfindlich,er bleicht bei Licht sehr schnell aus.Die Leber versorget die Sinneszellen durch die Aderhautmit Energie und Sehfarbstoff.Vorne an den Sinneszellen sitzen die Nervenzellen, die alle durch ableitende Nerven miteinander verbunden sind. Sie laufen in vierSchichten über den Sinneszellen ausser in der Fovia,dort sind sie zur Seite gedrückt.In der Fovia ist ihre Dichte am dichtesten.

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3.6. Erregungsbildung der Netzhaut

Wir hatten: Ein Plattpapier mit einem ausgeschnitten Kreis und einem Rechteck.Das wir mit Hilfe eines Overheadprojektor an die Wand geworfen haben.A Wir taten:Wir schauten ca. 10 sek. Auf die Formen und schlossen dann

die Augen.A Wir sahen:Als wir die Augen schlossen, sahen wir die Formen kurz auf- blitzen.B Wir taten:Wir schauten ca. 1min. Auf die Formen und schlossen dann

die Augen.B Wir sahen:Die Formen blitzten wider kurz hell auf. Wurden dann aber

schwärzer als ihre Umgebung.

Wir hatte: Einen Overheadprojektor und ein ???????? Bild.Das wir an die Wand geworfen haben.

Wir taten:Wir schauten ca.1min. Auf das Bild danach auf die dunkle Wand.Wir sahen:Die hellen Stellen auf der Folie wurden jetzt dunkel. Die dunklen

Stellen auf der Folie wurden jetzt hell.

Wie kann die Netzhaut Bilder wahrnehmen?

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A Erkenntnis:Dieses kurz aufblitzen nennt man Positives Nachbild. Es kommt durch die Netzhauträgheit zustande(siehe unter

Netz- hautträgheit und bewegte Bilder).

B Erkenntnis:Das dunkle „aufleuchten“ nennt man Negatives Nachbild. Es kommt zustande weil das Rhodopsin (Der

Sehfarbstoff) aufgebraucht ist und die Leber nicht so schnell neues

Rhodopsin „liefern“ kann. Aber die Stellen die nicht beleuchtet waren haben ihr Rhodopsin noch,

dadurch geben sie gegenüber den Stäbchen, die kein Rhodopsin mehr haben, die Empfindung Helligkeit ab.

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Erledigung der Aufgaben1.NetzhautträgheitDas Rhodopsin(Sehfarbstoff) ist nur im hinteren Teil der Sinneszelle eingelagert.Die Erregung die das Ausgebleichte Rhodopsin erzeugt, muss jetzt durch die Sinneszelle nach vorne zur Nervenzelle „wandern“. Dieser Prozess dauert ein bischen. Bewegungen werden durch die Trägheit derNetzhaut in ca.16-18 Einzelbilder zerlegt. Erst in unserer Wahrnehmung setzen wir die Einzelbilder dann zu einer Bewegung zusammen.

2.Die Versuchsapparatur von Edward MuggeridgeEdward Muggeridge baut ein Apparat, mit dem er einzelne Bilder eines Bewegungsablauf festhalten konnte.Er bestand aus 36 synchronisiertenPlattenkameras, die hinter einander aufgestellt waren.Die Kameras wurden per Reisleine nacheinander ausgelöst. Dadurch wurden einzelne Bewegungsabschnitte festgehallten. Die Reisleinen wurden hier Vom galoppierendem Pferd ausgelöst.Die Belichtungszeit musste bei den Kameras sehr kurz sein weil sonst das Bild verschwimmt.3. Es hängt von der Netzhautträgheit ab.

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3.7. Farbsehen

Wir haben drei Zapfen arten:1. Die Zapfen die auf rotes Licht ansprechen2. Zapfen die auf grünes Licht ansprechen, 3. Zapfen die auf blaues Licht

ansprechen. Aber wie können wir andere Farben sehen? Wir hatten:Drei Diaprojektoren einmal mit einem roten Dia, einmal mit

einem blauen Dia und einmal einem grünen Dia.Wir projektierten alle neben einander an die Wand.

Wir taten:Wir projektierten das Rote und das Grüne auf einen Punkt.Wir sahen:Da wo die beiden Projektionen über einander waren sahen wir

Gelb.Wir taten:Wir projektierten das Rote und das Blaue auf einen Punkt.Wir sahen:Da wo die beiden Projektionen über einander waren sahen wir

Pink.Wir taten:Wir projektierten das Blau und das Grüne auf einen Punkt.Wir sahen:Da wo die beiden Projektionen über einander waren sahen wir

Türkis.Wir taten:Wir projektierten alle drei Farben auf einen Punkt.Wir sahen:Da wo die Projektionen über einander waren sahen wir

Weiß.

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Wir können andere Farben außer Rot,Blau und Grün sehen, weil nicht nur eine Zapfenart angesprochen wird, sondern zwei oder drei.Genauso wie bei der additiven Farbmischung.z.B. wenn wir Gelb sehen werden unser grünen und roten Zapfen angeregt.

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WahrnehmungWir hatten: Diese Zeichnung.

Wir taten: Wir hielten uns ein Auge zu und hielten die Zeichnung vor unser Augen. Mit dem anderen Auge starten auf die Katze.Nun bewegten wir die Zeichnung von den Augen weg.

Wir sahen: Als die Zeichnung etwa 30 cm von unseren Augen entfernt war, verschwand die Maus wir sahen stadesen nur das weiße Papier

Erkenntnis:Die Maus verschwand weil sie bzw. ihr Abbild auf der Netzhaut auf den Blinden Fleck fällt.Unsere Wahrnehmung ergänzt

solche Stellen mit der Farbe und Form der Umgebung.

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Wie wir wahrnehmen Wir nehmen Aktiv war. Das heißt das wir das bild das auf unsere Netzhaut ist,schon in der Netzhaut anfangen auszuwerten.Diese Informationen gelangen dann an unser Gehirn wo es von der Wahrnehmung weiter ausgewertet und verrechnet wird.z.B. Ergänzt unsere Wahrnehmung den Blinden Fleck mit der Umgebung.Unsere Wahrnehmung verrechnet den Sehwinkel und die Trübung, damit wir Entfernungen sehen können.Unsere Wahrnehmung muss alle Rote-Grüne und Blaue Zapfen mit einander verrechnen damit wir unterschiedlich Farben sehen können.Unsere Wahrnehmung kann auch getäuscht werden.Bei Optische Täuschungen wird z.B. die Umgebung so verändert das wir zwei gleich lange Gegenstände unterschiedlich lang sehen. Oder wenn man ein BildUmdreht sieht man ein anderes Bild.Oder man muss sich in einem Bild Zwischen zwei Bildern umschalte z.B. Bei dem Bild wo man einmal eine Vase oder zwei sich gegenüberliegenden Köpfe sehen kann.

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