Wie wir Sehen: Unterschied zwischen den Versionen
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===Versuch: Kann man Licht sehen?=== | ===Versuch: Kann man Licht sehen?=== | ||
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− | *Ein Laserpointer, zwei Pappröhren, Kreidestaub, Rauch oder besser eine Nebelmaschine | + | *Ein Laserpointer, zwei Pappröhren, Kreidestaub, Rauch oder besser eine Nebelmaschine |
− | + | ;Aufbau: | |
− | #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.) | + | <gallery widths=200px heights=150px perrow=4 > |
+ | Bild:Lichtausbreitung Laser.jpg|Die Mattscheibe mit der schwarzen Pappe dient dazu den Laser zunächst zu verdecken. | ||
+ | Bild:Versuch Laserstrahl sichtbar machen Aufbau 1.jpg|Der Laser ist aus Sicherheitsgründen in ca. 2m Höhe platziert. | ||
+ | Bild:Versuch Laserstrahl sichtbar machen Aufbau 2.jpg| | ||
+ | Bild:Laserstrahl sichtbar machen Aufbau.jpg|Der prinzipielle Aufbau, gezeichnet. | ||
+ | </gallery> | ||
+ | #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.) Man kann die Pappröhren aber auch weglassen. | ||
#Dann hält man ein Blatt Papier zwischen die Pappröhren und | #Dann hält man ein Blatt Papier zwischen die Pappröhren und | ||
#schüttelt einen Lappen mit Kreidestaub über den Röhren aus. | #schüttelt einen Lappen mit Kreidestaub über den Röhren aus. | ||
− | ;Beobachtung: | + | ;Beobachtung: |
+ | <gallery widths=200px heights=150px perrow=4 > | ||
+ | Bild:Versuch Laserstrahl sichtbar machen Beobachtung 1.jpg|Noch ist das Deckenlicht an. | ||
+ | Bild:Versuch Laserstrahl sichtbar machen Beobachtung 2.jpg|Ohne Deckenlicht sieht man den Austrittsort des Lichtes und vereinzelt helle Punkte. | ||
+ | Bild:Versuch Laserstrahl sichtbar machen Beobachtung 3.jpg|Mit dem Kreidestaub erkennt man eine rote Linie | ||
+ | Bild:Laserstrahl sichtbar machen Beobachtung.jpg|So kann man das gut ins Heft zeichnen. | ||
+ | </gallery> | ||
#Man kann den Laserstrahl zunächst nicht sehen. | #Man kann den Laserstrahl zunächst nicht sehen. | ||
− | #Auf | + | #Auf Papier erscheint ein kleiner roter Fleck. |
#Man sieht eine rote Linie, die aus lauter kleinen Punkten besteht. | #Man sieht eine rote Linie, die aus lauter kleinen Punkten besteht. | ||
;Ergebnis:[[Datei:Laserstrahl sichtbar machen Erklärung.jpg|thumb|300px|none]] | ;Ergebnis:[[Datei:Laserstrahl sichtbar machen Erklärung.jpg|thumb|300px|none]] | ||
− | 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. | + | Einen Lichtstrahl, der quer durch den Raum läuft, kann man nicht sehen, denn er fällt nicht in unser Auge. 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=== | ===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.]] | ||
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;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. |
− | + | 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 Absorption 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 | + | Bild:Versuch Streuung Reflektion Absorption Beobachtung 2.jpg|An der Wand sieht man einen hellen, viereckigen Lichtfleck. |
− | + | Bild:Versuch Streuung Reflektion Absorption Beobachtung 3.jpg|Ist die Deckenbeleuchtung wieder an, sieht man im Spiegel einen Teil der Umgebung. | |
− | + | </gallery> | |
;Ergebnis | ;Ergebnis | ||
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*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. | ||
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*'''Absorption:''' Schluckt der Gegenstand das Licht, so sieht er 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. | *Wir sehen einen Gegenstand, weil von ihm aus Licht in unser Auge fällt. | ||
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+ | ===Sehen mit den Ohren und den Augen=== | ||
+ | Tiere und auch geübte blinde Menschen können mit Hilfe des Echos von Klicklauten ihre Umgebung "sehen". Mit Hilfe von Radar kann man Schiffe und Flugzeuge orten. | ||
+ | Das Sehen mit den Augen oder mit den Ohren läuft sehr ähnlich ab: | ||
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+ | {|class="wikitable" style="text-align: center" | ||
+ | !style="border-style: solid; border-width: 4px "| | ||
+ | Sehen mit den Augen | ||
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+ | !valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "| | ||
+ | Sehen mit den Ohren | ||
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+ | !valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "| | ||
+ | Sehen mit Radar | ||
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+ | |style=" text-align:left; border-style: solid; border-width: 4px "| | ||
+ | Licht | ||
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+ | |valign="top"; style="text-align:left; border-style: solid; border-width: 4px "| | ||
+ | Schall | ||
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+ | elektromagnetische Wellen | ||
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+ | |- | ||
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+ | Lampe, Sonne sendet Licht aus | ||
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+ | Mund sendet Klicklaute aus | ||
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+ | |valign="top"; style="text-align:left; border-style: solid; border-width: 4px "| | ||
+ | Sendeantenne sendet em-Wellen aus. | ||
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+ | |- | ||
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+ | Licht wird am Gegenstand gestreut. | ||
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+ | |valign="top"; style="text-align:left;border-style: solid; border-width: 4px "| | ||
+ | Schall wird am Gegenstand gestreut. | ||
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+ | |valign="top"; style="text-align:left;border-style: solid; border-width: 4px "| | ||
+ | Radar wird am Gegenstand gestreut. | ||
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+ | |- | ||
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+ | Das Auge empfängt die gestreuten Lichtstrahlen. | ||
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+ | |style="text-align:left; border-style: solid; border-width: 4px "| | ||
+ | Das Ohr hört die gestreuten Klicklaute. | ||
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+ | |style="text-align:left; border-style: solid; border-width: 4px "| | ||
+ | Die Empfangsantenne empfängt die gestreuten Radarwellen. | ||
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+ | |- | ||
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+ | Dunkelheit | ||
+ | |style="text-align:left; border-style: solid; border-width: 4px "| | ||
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+ | ? | ||
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+ | |style="text-align:left; border-style: solid; border-width: 4px "| | ||
+ | hell-dunkel | ||
+ | |||
+ | |style="text-align:left; border-style: solid; border-width: 4px "| | ||
+ | laut-leise | ||
+ | |||
+ | |style="text-align:left; border-style: solid; border-width: 4px "| | ||
+ | ? | ||
+ | |} | ||
==Sehen und Wahrnehmen== | ==Sehen und Wahrnehmen== |
Version vom 7. März 2024, 09:11 Uhr
Inhaltsverzeichnis
Beispiele
Ein Delfin kann Beute mit Schall orten. Video: Wegweisende Echos
Blinde können sich anhand des Echos ihres Langstocks orientieren. (Video: Klick Sonar: Mit den Ohren sehen.)
Die Jakobsmuschel hat fast 100 Augen! (Video: Superaugen)
...der Mensch dagegen nur zwei. (interaktiver Augenbaukasten)
Groß und klein ist relativ... (Video: Optische Täuschungen. Was sieht? Auge oder Gehirn?)
...und hell und dunkel auch! (Animation: Adelsons Schachbrett-Täuschung) (Video: Illusion der Woche)
Und wir suchen auch in einem Fleckenmuster nachbekannten Gestalten. (Video: Beau Lotto: wie wir sehen) (in english!)
So können wir das Gesicht erkennen. (Das innere Auge)
Versuch: Kann man Licht sehen?
- Material
- Ein Laserpointer, zwei Pappröhren, Kreidestaub, Rauch oder besser eine Nebelmaschine
- Aufbau
- 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.) Man kann die Pappröhren aber auch weglassen.
- Dann hält man ein Blatt Papier zwischen die Pappröhren und
- schüttelt einen Lappen mit Kreidestaub über den Röhren aus.
- Beobachtung
- Man kann den Laserstrahl zunächst nicht sehen.
- Auf Papier erscheint ein kleiner roter Fleck.
- Man sieht eine rote Linie, die aus lauter kleinen Punkten besteht.
- Ergebnis
Einen Lichtstrahl, der quer durch den Raum läuft, kann man nicht sehen, denn er fällt nicht in unser Auge. 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
- 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
- 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 mit den Ohren und den Augen
Tiere und auch geübte blinde Menschen können mit Hilfe des Echos von Klicklauten ihre Umgebung "sehen". Mit Hilfe von Radar kann man Schiffe und Flugzeuge orten. Das Sehen mit den Augen oder mit den Ohren läuft sehr ähnlich ab:
Sehen mit den Augen |
Sehen mit den Ohren |
Sehen mit Radar |
---|---|---|
Licht |
Schall |
elektromagnetische Wellen |
Lampe, Sonne sendet Licht aus |
Mund sendet Klicklaute aus |
Sendeantenne sendet em-Wellen aus. |
Licht wird am Gegenstand gestreut. |
Schall wird am Gegenstand gestreut. |
Radar wird am Gegenstand gestreut. |
Das Auge empfängt die gestreuten Lichtstrahlen. |
Das Ohr hört die gestreuten Klicklaute. |
Die Empfangsantenne empfängt die gestreuten Radarwellen. |
Dunkelheit |
Stille |
? |
Brille |
Hörgerät |
? |
Farben |
Klang(farben) |
? |
hell-dunkel |
laut-leise |
? |
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...
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"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
- Wikipedia: Tarnkappenflugzeug
- WDR Planet Schule: Wegweisende Echos (Delfine, Sonar, Echolot und Radar 15min)
- Wikipedia: Echoortung (Tiere)
- Klick Sonar bei „Das fantastische Quiz des Menschen" mit Eckart von Hirschhausen (10 min)
- Augentypen
- Video: Superaugen Szenenüberblick (Planet Schule: Wissenportal Sehen)
- Verschiedene Augentypen in der Übersicht (Planet Schule Hintergrund: Der Sehsinn)
- Arbeitsblatt Evolution des Auges
- interaktiver Augenbaukasten
- Interaktive Lernseite zum Thema „Auge“ (Thomas Kloos)
- Informationsverarbeitung im Gehirn
- Video: Optische Täuschungen. Was sieht? Auge oder Gehirn? (Phoenix; Prof. Dr. Bernd Lingelbach ; Studiengang: Augenoptik & Hörakustik; Hochschule Aalen)
- 62 Optische Täuschungen & Sehphänomene (Michael Bach)
- Video: Optische Täuschungen zeigen, wie wir sehen (Beau Lotto)
- Video: Das innere Auge; Fallgeschichten von Oliver Sacks (SRF)
- Video: Gesichtsblindheit Quarks: Dimension Ralph
- Radiobericht: Seelenblindheit; Gesichtsblindheit (visuelle Agnesie) (DRadio Wissen)
- Gesichtsblindheit: Wenn Einer aussieht wie der Andere (focus.de)
- Wikipedia: Wahrnehmungspsychologie
- Wikipedia: Optische Täuschung
- Wikipedia: Visuelles System
- Wikipedia: Seelenblindheit