Frage von MediMediQaA, 181

Liegt der Brennpunkt vor oder auf der Retina?

Mir ist bekannt, dass man im generellen sagt: Der Brennpunkt liegt AUF der Retina bei Normalsichtigen, Vor der Retina (also im Glaskörper) bei Kurzsichtigen und Hinter der Retina bei Weitsichtigen. So wie ich es verstehe definiert man den Brennpunkt als solchen Punkt, durch den die Strahlen sich kreuzen und das umgekehrte Bild entstehen kann. Läge er nun also genau auf der Retina, gäbe es doch gar keine Bildprojektion mehr, da diese die Strahlen ja gebündelt auf einen Punkt abfangen würde, oder nicht?

Hier zwei Beispiel-Grafiken: 1) Brennpunkt auf der Retina (leider darf ich nur einen Link einfügen, aber Abb. bei der Suche nach Weit-/Kurz-Sichtigkeit sollten alle ähnlich sein) 2) Brennpunkt vor der Retina http://www.curiegymnasium.goerlitz.de/phy/schephys/physik06/optik/Linsen/augewei... (Quelle: curiegymnasium.goerlitz.de)

Expertenantwort
von Franz1957, Community-Experte für Physik, 123

So, während ich an der folgenden Antwort schrieb, bist Du selbst auf eine Lösung gekommen. Ich poste meine Antwort trotzdem, denn vielleicht hilft sie Dir oder jemandem, der auch über diese Frage grübelt, doch noch.

Hiergegen habe ich gleich einen Einwand zu machen:

Bsp: beim Blick in die Ferne werden Objekte immer kleiner, sodass
schlussendlich nur noch ein PUNKT auf die Retina projeziert wird. 
Der STrahlengang ist nahezu parallel

Jeder Punkt eines Objektes wird auf der Retina, wenn man scharf sieht, immer als ein Bildpunkt abgebildet. Dabei ist es völlig egal, ob das Objekt weit oder nah ist.

Was Du sagst, trifft auf die Sterne zu. sie sind so weit entfernt, daß alle Strahlen von einem Stern parallel zueinander bei uns ankommen und wir sehen ihn deshalb als Punkt. Für den Sternenhimmel als ganzes oder für die Sternbilder trifft es aber nicht zu. Suie sind ebenfalls sehr weit entfernt, aber die Strahlen, die von ihren verschiedenen Sternen kommen, sind zueinander nicht parallel. Deshalb können wir die Sterne voneinander unterscheiden. Ihre Strahlen kommen als unterschiedliche parallele Strahlenbündel aus verschiedenen Richtungen und treffen sich auf der Retina an jeweils unterschiedlichen Punkten.

Wie solche Strahlengänge funktionieren, wird leichter verständlich, wenn man immer dazusagt, welche Strahlen man gerade genau meint.

Wenn man vom Brennpunkt einer Linse spricht, meint man nicht einfach einen Punkt, an dem sich Strahlen kreuzen, sondern nur genau den Punkt, an dem sich genau alle diejenigen Strahlen kreuzen, die parallel zur Achse einfallen.

Damit das Auge etwas scharf sieht, muß nicht der Brennpunkt auf der Retina liegen, sondern die Bildpunkte müssen auf ihr liegen.

Damit das der Fall ist, müssen Gegenstandsweite, Bildweite, und Brennweite sich entsprechend der Linsenformel zueinander verhalten.

Die Strahlen, die auf der Retina in einem Punkt zusammentreffen, sind
immer diejenigen Strahlen, die von einem bestimmten Punkt des Objektes
ausgehen. Z.B. in der Zeichnung alle Strahlen, die von der Pfeilspitze
kommen. Genau diese Strahlen treffen sich in einem Punkt auf der
Netzhaut wieder, und hier genau liegt der Bildpunkt der Pfeilspitze.

Nur zwei dieser Strahlen sind eingezeichnet, einer in Rot und einer in Blau. Man muß sich aber noch alle anderen Strahlen hinzudenken, die von der Pfeilspitze kommen, irgendwo auf die Linse treffen und durch sie allesamt in den Bildpunkt der Pfeilspitze gelenkt werden.

Wo der Brennpunkt im Auge liegt, das hängt zunächst einmal davon ab, auf welche Entfernung das Auge gerade eingestellt (akkomodiert) ist. Je nachdem, wohin man schaut, wird die Linse nämlich verformt, um den btr. Gegenstand scharfzustellen, ganz ähnlich wie beim Autofokus einer Kamera.

Daß der Brennpunkt in den Zeichnungen mit eingezeichnet ist, bedeutet nicht, daß er für die jeweils dargestellte Bildentstehung irgendeine bestimmte optische Rolle spielt. Er ist nur als Hilfspunkt nützlich, wenn man solche Zeichnungen anfertigt. Beim Verständnis des hier erklärten Vorgangs stiftet er mehr Verwirrung als Nutzen.

Wenn ein "unendlich", d.h. sehr weit entferntes Objektes abgebildet wird, dann wird am Brennpunkt der Mittelpunkt dieses Objektes
abgebildet.

Nur dann, wenn das Auge auf unendlich weite Objekte scharfgestellt sein soll, muß der Brennpunkt auf der Retina liegen,

Wenn außerdem noch Kurzsichtigkeit oder Weitsichtigkeit dazukommt, ist nur die Fähigkeit des Auges begrenzt, sich auf Gegenstände mit großer oder kurzer Gegenstandsweite scharfzustellen. Was dann vor, bzw. hinter der Retina liegt ist nicht der Brennpunkt, sondern es sind die Bildpunkte.

Liegen wegen Kurzsichtigkeit die Bildpunkte weit entfernter Objekte vor der Retina, dann laufen die Strahlen, nachdem sie sich in ihm gekreuzt haben, wieder auseinander und bilden auf der Retina keinen Punkt, sondern einen Fleck. Deshalb sieht der Kurzsichtige ein weit entferntes Objekt unscharf.

Beim Weitsichtigen entsteht ebenfalls ein Fleck anstatt eines Bildpunktes,
weil die Strahlen schon auf der Retina auftreffen, bevor sie sich in einem Punkt schneiden.

Hier ist noch der Link zu dem anderen Bild. http://www.curiegymnasium.goerlitz.de/phy/schephys/physik06/optik/Linsen/augenah...

Ich finde, daß die beiden Zeichnungen sich ziemlich wenig voneinander unterscheiden. Deshalb macht ihr Unterschied nicht viel deutlich.

Antwort
von MediMediQaA, 94

Ok, ich bin selbst drauf gekommen xD:

Beim Beurteilen des Auges schaut man sich stets die Ferneinstellung des Auges an, dh.: der Patient schaut in die Ferne, als Folge wird das Auge nicht mehr akkommodiert. In diesem Zustand sollte der Brennpunkt direkt auf der Retina liegen (Bsp: beim Blick in die Ferne werden Objekte immer kleiner, sodass schlussendlich nur noch ein PUNKT auf die Retina projeziert wird. Der STrahlengang ist nahezu parallel).

Bei Naheinstellung des Auges (wie in der Abb. auf dem Link), akkommodiert das Auge, die Brechkraft wird größer und der Brennpunkt zieht sich immer weiter zur Linse hin. Es wird ein umgekehrtes Bild des Objektes auf die Retina projeziert, welches im Gehirn richtig herum verrechnet wird.
Je näher jetzt das Objekt rückt, desto größer wird die Abbildung davon auf unserer Retina.

Bei Myopen ist bei Ferneinstellung der Brennpunkt vor der Retina, bei Hyperopen hinter der Retina (welches jedoch durch akkommodation kompensiert werden kann, diesen Leuten fällt es einfach viel schwerer bei nahen Dingen zu akkommodieren, da der Akkommodationsaufwand viel höher ist als bei Normalsichtigen.)

Ich hoffe einigen Leuten hilft das beim Lernen, ich persönlich habe 3h gebraucht :'D.


Antwort
von ClausO, 38

Jeder Punkt in deinem Gesichtsfeld wird auf einen Punkt deiner Retina projeziert. Nicht alle auf einen Punkt. Das heisst, ein Objekt B rechts neben Objekt A wird auf der Retina ebenfalls daneben gesehen, nur halt Links daneben, Dieses Seitenverkehrte Bild wird dann im Gehirn gedreht.

Antwort
von polarfuchs33, 62

"Ein weit entfernter Objektpunkt wird immer am bildseitigen Brennpunkt einer Linse oder eines Systems abgebildet. Deswegen muss bei Fernakkommodation der bildseitige Brennpunkt, wie der der Bildpunkt des fernen Objektes, in der Netzautgrube liegen."

Harald Presser, Brille und Auge

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