Wie wir Sehen: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Schulphysikwiki
Wechseln zu: Navigation, Suche
(→‎Versuch: Licht tritt verschiedene Oberflächen)
(→‎Versuch: Licht tritt verschiedene Oberflächen)
Zeile 37: Zeile 37:
  
 
===Versuch: Licht tritt verschiedene Oberflächen===
 
===Versuch: Licht tritt verschiedene Oberflächen===
 +
;Material:
 +
[[Datei:Versuch Streuung Reflektion Absorbtion Material.jpg|thumb|none|Taschenlampe, Papier, Spiegel und schwarzes Tuch in gleicher Größe mit Magnetfolie.]]
 +
 
;Aufbau
 
;Aufbau
−
Der Raum wird vollständig abgedunkelt.
+
Der Raum wird vollständig abgedunkelt. Das Publikum darf nicht sehen, dass an der Wand das Papier, der Spiegel und das Tuch hängt.
  
−
Ein ein Blatt Papier ein Spiegel und ein schwarzes Tuch wird von einer Taschenlampe beschienen.
+
Dann schaltet man die Taschenlampe an und beleuchtet die drei Gegenstände.
  
 
;Beobachtung
 
;Beobachtung
−
Das Papier sieht man von allen Stellen des Raumes aus sehr hell.
+
<gallery widths=200px heights=150px  perrow=4 >
−
 
+
Bild:Versuch Streuung Reflektion Absorbtion Beobachtung 1.jpg|Das Papier sieht man von allen Stellen des Raumes aus sehr hell. Den Spiegel sieht man fast gar nicht, er erscheint dunkel, nur von einer bestimmten Stelle im Raum aus sieht man die Taschenlampe im Spiegel. Das Tuch erscheint dunkel, egal wo man im Raum steht.
−
Den Spiegel sieht man fast gar nicht, er erscheint dunkel, nur von einer bestimmten Stelle im Raum aus sieht man die Taschenlampe im Spiegel. An der Decke sieht man einen hellen Lichtfleck.
+
Bild:Versuch Streuung Reflektion Absorbtion Beobachtung 2.jpg|An der Wand sieht man einen hellen, viereckigen Lichtfleck.
−
 
+
Bild:Versuch Streuung Reflektion Absorbtion Beobachtung 3.jpg|Ist die Deckenbeleuchtung wieder an, sieht man im Spiegel einen Teil der Umgebung.
−
Das Tuch erscheint dunkel, egal wo man im Raum steht.  
+
</gallery>
  
 
;Ergebnis
 
;Ergebnis
−
 
 
*Um einen Gegenstand zu sehen, muss er von Licht beschienen sein.  
 
*Um einen Gegenstand zu sehen, muss er von Licht beschienen sein.  
 
*'''Streuung:''' Streut der Gegenstand das Licht in alle Richtungen, so sieht er von allen Stellen des Raumes hell aus.
 
*'''Streuung:''' Streut der Gegenstand das Licht in alle Richtungen, so sieht er von allen Stellen des Raumes hell aus.

Version vom 28. Februar 2024, 17:58 Uhr

Beispiele


Versuch: Kann man Licht sehen?

Material
  • Ein Laserpointer, zwei Pappröhren, Kreidestaub, Rauch oder besser eine Nebelmaschine
    Die Mattscheibe mit der schwarzen Pappe dient dazu den Laser zunächst zu verdecken.
Aufbau
Laserstrahl sichtbar machen Aufbau.jpg
  1. Der Raum wird vollständig abgedunkelt. Ein Laser ist in einer Pappröhre versteckt. Er ist so ausgerichtet, dass sein Licht in eine zweite Pappröhre trifft. (Der Effekt ist am besten sichtbar, wenn das Licht auf die Betrachter:in zukommt. Aus Sicherheitsgründen sollte deswegen der Laserstrahl in ca.2m Höhe den Raum passieren.)
  2. Dann hält man ein Blatt Papier zwischen die Pappröhren und
  3. schüttelt einen Lappen mit Kreidestaub über den Röhren aus.
Beobachtung
Laserstrahl sichtbar machen Beobachtung.jpg
  1. Man kann den Laserstrahl zunächst nicht sehen.
  2. Auf der Hand erscheint ein kleiner roter Fleck.
  3. Man sieht eine rote Linie, die aus lauter kleinen Punkten besteht.
Ergebnis
Laserstrahl sichtbar machen Erklärung.jpg

Einen Lichtstrahl, der quer durch den Raum läuft, kann man nicht sehen. Trifft Licht auf den Kreidestaub oder das Papier, so sehen wir die erleuchtete Hand oder den Kreidestaub. Wir sehen einen Gegenstand, indem von ihm aus Licht in unser Auge fällt. Der beleuchtete Gegenstand streut das Licht in alle Richtungen.

Versuch: Licht tritt verschiedene Oberflächen

Material
Taschenlampe, Papier, Spiegel und schwarzes Tuch in gleicher Größe mit Magnetfolie.
Aufbau

Der Raum wird vollständig abgedunkelt. Das Publikum darf nicht sehen, dass an der Wand das Papier, der Spiegel und das Tuch hängt.

Dann schaltet man die Taschenlampe an und beleuchtet die drei Gegenstände.

Beobachtung

  • Das Papier sieht man von allen Stellen des Raumes aus sehr hell. Den Spiegel sieht man fast gar nicht, er erscheint dunkel, nur von einer bestimmten Stelle im Raum aus sieht man die Taschenlampe im Spiegel. Das Tuch erscheint dunkel, egal wo man im Raum steht.

  • An der Wand sieht man einen hellen, viereckigen Lichtfleck.

  • Ist die Deckenbeleuchtung wieder an, sieht man im Spiegel einen Teil der Umgebung.

Ergebnis
  • Um einen Gegenstand zu sehen, muss er von Licht beschienen sein.
  • Streuung: Streut der Gegenstand das Licht in alle Richtungen, so sieht er von allen Stellen des Raumes hell aus.
  • Reflektion: Reflektiert der Gegenstand das Licht, so wird das Licht nur in eine Richtung weitergeleitet und an den meisten Stellen im Raum sieht der Gegenstand dunkel aus.
  • Absorption: Schluckt der Gegenstand das Licht, so sieht er dunkel aus.
  • Wir sehen einen Gegenstand, weil von ihm aus Licht in unser Auge fällt.

Sehen und Wahrnehmen

Modell: Sender und Empfänger

Im Dunkeln kann man nichts sehen, man benötigt eine Lichtquelle, die Licht aussendet.

Unser Auge ist ein Lichtempfänger, wir sehen etwas "hell", wenn viel Licht in unser Auge fällt.

Aber wir können noch viel mehr als Hell und Dunkel zu unterscheiden...

"Ich sehe eine Löwin."

Löwen.jpg

Empfinden
  • Sonnenlicht fällt auf die Löwin, das Gras, ...
  • Licht wird an den verschiedenen Gegenständen gestreut und fällt in mein Auge.
  • Ein Bild entsteht auf der Netzhaut.
Organisieren
  • Erste Korrekturen von Geradlinigkeit, Form, Größe, Farbe,...
  • Gruppieren zu Gegenständen
Die braune Fläche mit den Fortsätzen nach unten gehört zusammen.
  • Einschätzung von Geschwindigkeit, Abstand, Lage im Raum,...
Etwas kommt langsam auf mich zu und ist ca. 5 Meter von mir entfernt.
Einordnen
  • Wiedererkennung des Gesehenen
Aha, eine Löwin und noch eine!
  • Interpretation des Gesehenen
Ich sollte vielleicht lieber vorsichtig weggehen, die Löwen scheinen zwar ruhig und satt zu sein, aber das ist mir zu gefährlich!

"Sehen" ist also viel mehr als nur ein fotographisches Abbild zu erstellen. In den hellen, dunklen und farbigen Bereichen eines Bildes bringen wir viele Details zu einer Gestalt zusammen. Wir suchen wir nach Dingen, die uns bekannt sind und überlegen, was das für uns bedeutet.

Indem wir Sehen versuchen wir so uns ein "Bild" unserer Umgebung zu machen, das wir mit unseren Erfahrungen verknüpfen.

Bei sogenannten "optischen Täuschungen" kann man beobachten, wie diese Interpretation eines Bildes funktioniert. Das menschliche Sehen hat eben nicht den Zweck exakt zwei Farben oder Größen miteinander zu vergleichen oder zu messen, so wie es ein Computer mit Kamera tun würde. Menschen, bei denen durch eine Krankheit oder von Geburt an Teile des Gehirns geschädigt sind, zeigen uns welch kompelexe Leistung schon das Wiedererkennen von Gesichtern sein kann. Menschen haben im Laufe der Evolution einen Sehsinn entwickelt, der komplexe Fragen beantworten kann: Kann ich noch einen Schritt weitergehen oder ist dort ein Abgrund? Ist mein Gegenüber mir freundlich gesinnt oder werde ich bedroht?

Links

Literatur
  • Richard L. Gregory: "Auge und Gehirn". Psychologie des Sehens
    • kurze Zusammenfassung von Heiri Schenkel, Basel aus einem workshop zu visueller Wahrnehmung vom 22.März 2005, Gymnasium Oberwil.

"Auge und Gehirn"

Übergreifend
  • DasGehirn.info: Sehen (Ein Projekt der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung, der Neurowissenschaftlichen Gesellschaft e.V. in Zusammenarbeit mit dem ZKM | Zentrum für Kunst und Medientechnologie Karlsruhe.)
Sender und Empfänger
Augentypen
Verschiedene Augentypen in der Übersicht (Planet Schule Hintergrund: Der Sehsinn)
Arbeitsblatt Evolution des Auges
interaktiver Augenbaukasten
Informationsverarbeitung im Gehirn
Video: Gesichtsblindheit Quarks: Dimension Ralph
Radiobericht: Seelenblindheit; Gesichtsblindheit (visuelle Agnesie) (DRadio Wissen)
Gesichtsblindheit: Wenn Einer aussieht wie der Andere (focus.de)
Wikipedia: Optische Täuschung
Wikipedia: Visuelles System
Wikipedia: Seelenblindheit
Von „http://schulphysikwiki.de/index.php?title=Wie_wir_Sehen&oldid=17298“