V32 - TU Chemnitz
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Prof. C. von Borczyskowski 32. Vorlesung Wiederholung: Geometrische Optik 33. Das Auge 33.1 Geometrische Optik 33.2 Sehfehler 33.3 Aufbau - Funktion 33.4 Fotometrische Größen 33.5 Optische Täuschungen Verwendete Literatur: TInternet Versuche: Blende, opt. Täuschung, powert point Physik für CS und SK Das Auge Spinne Biene Aufbau Auge - Optik Weitsichtigkeit Sammellinse, + Dioptrien Kurzsichtigkeit Zerstreuungslinslinse, - Dioptrien Dioptrie Brechkraft Leseentfernung 1/3 m = 3.0 dpt; minimale Sehweite: 1/2 m = 2.0 dpt; also ist eine Lesebrille von 3.0 dpt - 2.0 dpt = 1.0 dpt (also eine Sammellinse) erforderlich Auge Aufbau Funktion • Linse Linse • Regenbogenhaut (Iris+Pigmente) Blende • Netzhaut (Retina) Film Iris (Regenbogenhaut) Farbe: Konzentration der Pigmente/Streuung (blau) Aufgabe: Streulichtfilterung, UV-Schutz,Intensitätsregulierung, „Augenabdruck“ Verbreitung Augenfarbe Iris: Pupille Adaption Reflexkette Iris Adaption Netzhaut Netzhaut • Makula: (d-5mm), größte Dicht von Sehzellen (Zapfen): größte Bildschärfe, Augenbewegung tastet Bild ab, Zusammensetzung im Gehirn • Sehnerv (blinder Fleck): Reizweiterleitung Makula- Gelber Fleck Fovea Lichtempfindlichkeit Nacht Tag Netzhaut/Retina Licht/Spannung Verschaltung Aktionspotentiale Nervenzellen/Axone Zapfen und Stäbchen 3 Zapfen: Farbsehen (7 Mio) Stäbchen: Grausehen Rhodopsin 500 nm, (120 Mio) hohe Konzentration Außenbereich (grau/Kontraste), 1 Photon – 1 mV; Sättigung bei Tageslicht Photorezeptoren Zapfen Stäbchen Zusammenfassung • • • • • • • Licht gelangt in das Auge durch die Hornhaut, deren Bindegewebe aus sehr homogenen, parallel angeordneten Collagenfasern besteht. Die Hornhaut hat einen Brechungsindex von 1,37 und gehört mit Linse und Glaskörper zum dioptrischen Apparat des Auges. Nach Durchtritt durch die Pupille wird das Licht durch die Linse gebündelt. Der Ziliarmuskel sorgen dafür, daß der Brennpunkt der Linse auf der Netzhaut liegt. Die Linse ist ein lebendes Gewebe. Linsenfasern, gefüllt mit Wasser und Crystallin sorgen für Durchsichtigkeit. Photorezeptoren in der Netzhaut sorgen für die Umwandlung des optischen in ein neuronales Signal. Stäbchen sind auf Detektionsempfindlichkeit, Zapfen auf das hochauflösende Farbensehen bei Tage optimiert. Die Netzhaut verarbeitet das visuelle Signal bevor es von den Ganglienzellen an das Gehirn weitergeleitet wird. Verschaltung Lichtreaktionen Kanäle Stäbchen dunkelaktiv Fotometrische Größen: • Lichtstrom (Lumen(lm)) • Beleuchtungsstärke (Lux(lx)) • Lichtstärke (Candela (cd)) • Leuchtdichte Fotometrische Größen Farbtemperatur Glüh Leucht Farbtemperatur-Tabelle 2000 K 2350 K Glühlampen 2700 K 3000 K 3300 K Halogenlampen 3600 K 4000 K 4500 K 5000 K 5500 K 6000 K Entladungslampen Leuchtstofflampen Film, Foto, Ausstellungen, in denen es auf originalgetreue Farbwiedergabe ankommt. 6500 K Farbtemperatur Sonne 5500 K 1500 k 2680 k 3000 k 3200 k 3400 k 3400 k 5000-4500 k 5500 k 5500-5600 k 6500-7500 k 9000-12000 k Kerzenlicht 40 W Glühbirne 200 W Glühbirne Sonnenaufgang/Sonnenuntergang Halogenglühbirne 1 Stunde von der Dämmerung Xenon Lampe/Lichtbogen Sonniges Tageslicht am Mittag Elektronischer Fotoblitz Bedeckter Himmel Blauer Himmel Optische Täuschungen Größenvergleich Umgebungseinfluss Bildergänzung www. michaelb ach. de /ot/index. html
