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Licht wird an Grenzflächen zwischen zwei lichtdurchlässigen Stoffen gebrochen. Dabei gilt das folgende Prinzip:
Das Ergebnis ist die Brechzahl. Alltagstauglich klingt das so:
Wenn Lichtstrahlen in dein Auge fallen, treffen sie aus der Luft auf die Pupille der Linse. Die Linse ist ein durchsichtiger Körper aus einer flexiblen Masse, die über Muskelstränge bewegt wird. Den Vorgang nennt man Akkommodation, er erlaubt dir, die Sicht auf „nah“ oder „weit“ zu stellen. Bei der Fernsicht (wenn du den Blick hebst und aus dem Fenster in die Ferne schaust) muss die Linse dünn sein, damit die Lichtstrahlen gebündelt auf die Makula fallen können. Bei der Nahsicht dagegen (beim Lesen dieses Textes) ist die Linse stark gewölbt und die Lichtstrahlen werden anders gebrochen. Allerdings befindet sich hinter der Linse der Glaskörper aus seiner geleeartigen Masse. Auch der Glaskörper ist durchsichtig. Die Lichtstrahlen passieren also im menschlichen Auge
Die einfallenden Lichtstrahlen werden von Hornhaut und Linse abgelenkt, nicht vom Glaskörper. Die Brechkraft nennt man Refraktion.
Genau genommen brechen niemals Stoffe das Licht, sondern das Licht wird an der Oberfläche, also am Übergang von einem Stoff zum anderen gebrochen. Das gilt nicht nur für Festkörper wie Linsen, Prismen oder andere Glaskörper. Die Lichtstrahlen werden auch an der Grenze von Luft und anderen Gasgemischen oder reinen Gasen gebrochen. Wichtig ist, dass die Stoffe lichtdurchlässig sind. Hier kommen die Begriffe der optisch dichten und optisch dünnen Stoffe ins Spiel, die auf einem Vergleich der Brechzahlen beruhen:
Zwei Beispiele: Wasser hat eine Brechzahl von 1,33, bei Plexiglas beträgt die Zahl 1,49. Plexiglas ist optisch dichter als Wasser, der Lichtstrahl wird im Übertritt zwischen den Stoffen gebrochen.
Allgemein gilt Willebrord Snellius als der Entdecker der Lichtbrechung, aber ganz korrekt ist das nicht. Denn die Grundlagen kannte man schon früher, und das Gesetz wurde bereits 1601 durch Thomas Harriot formuliert. Der Niederländer Willebrord van Roijen Snell, heute als Snellius bekannt, entdeckte es 1621 sozusagen „wieder“, aber er veröffentlichte seine Erkenntnisse nicht. Seine Entdeckung wurde 1632 von Jacob Golius bekannt gemacht und im 20. Jahrhundert besann man sich der Entdeckung der Lichtbrechung durch Thomas Harriot.
Das einfachste Experiment mit der Lichtbrechung kannst du zu Hause ohne besondere Zutaten durchführen: Stelle ein Glas, etwa zur Hälfte mit Wasser gefüllt, auf den Tisch. Stecke einen Strohhalm hinein und schau von der Seite ins Glas: Der Strohhalm bekommt einen Knick. Natürlich hat er das nicht, aber es sieht so aus. Weitere Experimente findest du im Internet auf verschiedenen Portalen für Kinder sowie in den Mediatheken und Bibliotheken der einschlägigen Fernsehprogramme.
Die Totalreflexion ist spannend: Hier dreht der Lichtstrahl quasi um. Aber wie kommt es zu einer kompletten Änderung der Richtung? Die Ursache liegt im Einfallswinkel. Du beobachtest eine Totalreflexion von Lichtstrahlen, wenn der Einfallswinkel grösser ist als der Grenzwinkel. Und das ist der Fall, wenn das Licht aus einem optisch dünneren Stoff in einen optisch dichteren Stoff übertritt. In der Technik wird die Totalreflexion zum Beispiel im Glasfaserkabel genutzt:
Die Totalreflexion entsteht grundsätzlich nur, wenn der Brechungswinkel grösser ist als der Einfallswinkel. Das Licht wird in diesem Fall an der Grenzfläche reflektiert. Das ist dann der Fall, wenn das Licht von einem dichteren Stoff in einen dünneren Stoff gelangt. Tatsächlich besteht in der Praxis keine totale Reflexion, sondern ein Teil des Lichts geht immer in den dünneren Stoff über. Aber da der überwiegende Teil des Lichtstrahls reflektiert wird, sieht es so aus, als würde alles Licht reflektiert. Tritt Licht von einem dünneren Stoff in einen dichteren Stoff über, findet laut Brechungsgesetz keine Totalreflexion statt:
Kontaktlinsen sind oft eine ideale und willkommene Alternative zur Brille. Vor allem sportlich aktive Menschen profitieren von Kontaktlinsen, denn mit ihnen sind sie besonders flexibel. Grundsätzlich sind Kontaktlinsen gut verträglich. Allerdings solltest du auf eine umfassende Hygiene achten und die Linsen regelmässig säubern. Hältst du dich nicht an die Pflegeanleitung, riskierst du Augenentzündungen oder gar Schäden an der Hornhaut. Achte also deiner Augengesundheit zuliebe beim Einsetzen und Herausnehmen der Linsen auf eine penible Hygiene.
Sehstörungen schränken uns im Alltag ein. Bei der Hemianopsie handelt es sich sogar um eine besonders schwerwiegende Einschränkung: Sie ist auch bekannt als die Halbseitenblindheit und bereitet Betroffenen oft grössere Probleme beim Sehen – wobei diese jedoch nicht unter einer Erblindung leiden. Lies hier nach, was genau hinter der Hemianopsie steckt, welche Behandlung möglich ist und wie du die Halbseitenblindheit etwa von einem Skotom über die Symptome unterscheidest.
Mit einem Augentraining soll gezielt die Sehkraft gefördert werden. Es soll bei Kurzsichtigkeit ebenso gut helfen, wie bei Weitsichtigkeit und anderen Varianten der Fehlsichtigkeit. Angeblich können die Augenübungen sogar Brillen und Kontaktlinsen überflüssig machen. Das klingt für dich sicher zu schön, um wahr zu sein. Doch wie effektiv sind die Augenübungen wirklich, wie steht die Augenheilkunde zur Augengymnastik und wie realistisch sind die Versprechen? Alle Informationen zum Thema Augentraining haben wir nachfolgend für dich zusammengestellt.
Nystagmus ist umgangssprachlich auch unter der Bezeichnung Augenzittern bekannt. Es handelt sich um eine häufige Augenerkrankung – genau genommen sogar um eine der häufigsten Erkrankungen im Bereich der Augenheilkunde. Betroffene leiden nicht nur unter den Augenzuckungen, sondern oftmals auch unter Begleitsymptomen wie Schwindel oder Übelkeit. Auch die psychische Belastung, die vor allem dann auftritt, wenn der Nystagmus für jedermann sichtbar ist, ist nicht zu vernachlässigen. Einen Überblick über typische Auslöser von Nystagmus, Informationen zur Behandlung und vieles mehr findest du im nachfolgenden Artikel.
Du möchtest dir eine neue Brille zulegen? Dann benötigst du nicht nur Werte wie Dioptrien, Sphäre und Zylinder, sondern auch die sogenannte Pupillardistanz. So wird der Abstand von der Mitte der Pupillen bis zu deinem Nasenrücken bezeichnet. Dieser Augenabstand ist bei der Brillenherstellung wichtig, denn nur so ist gewährleistet, dass sich der Brillenglasmittelpunkt direkt vor deinen Pupillen befindet und du scharf sehen kannst.
Die endokrine Orbitopathie ist eine Erkrankung der Augenhöhle, verbunden mit krankhaftem Hervortreten des Augapfels. Sie entsteht aus einer Autoimmunkrankheit der Schilddrüse (Typ Morbus Basedow oder Morbus Hashimoto). Das sind die gesicherten Fakten zur Krankheit mit der Klassifikation H06.2* (Exophthalmus bei Funktionsstörung der Schilddrüse) nach ICD-10 WHO. Durch ihre Fehlfunktion produziert die Hormondrüse Antikörper gegen sich selbst, die zugleich das Auge angreifen und entzünden. Der Krankheitsverlauf kann unterschiedlich schwer sein. Die Behandlung der endokrinen Orbitopathie erfordert eine enge interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Hausarzt, Endokrinologie, Strahlentherapie und Augenheilkunde. Alles Wichtige zu Pathogenese, Diagnostik und Therapie der endokrinen Orbitopathie erfährst du hier.