Licht und Auge – Licht kann auch negativ sein

Die große Bedeutung des Lichts für das menschliche Leben wird in einer Vielzahl von Redewendungen und Sprüchen angedeutet. Wenn man sich überlegt, dass wir eigentlich überhaupt nur die Objekte sehen können, die entweder selbst leuchten (z.B. Sonne, Sterne, Glühbirne, glühende Schmelze, Glühwürmchen uvm.) oder aber jene, die Licht reflektieren, wird einem schlagartig die Abhängigkeit unserer Welt von Licht bewusst. Die Wahrnehmung unserer Umwelt ist ohne Licht nur in stark eingeschränktem Ausmaß möglich.

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Wie nimmt man Licht wahr?

Das Auge dient als Organ der Aufnahme von Licht. Der Lichtsinn ist im Zusammenspiel mit unseren anderen Sinnen wesentliche für eine erfolgreiche Orientierung in unserer Umwelt.

Um es wahrzunehmen, muss Licht durch die verschiedenen Augengewebe dringen und in der Netzhaut einen photobiochemischen Prozess in Gang setzen. Durch diesen wird das Licht in Nervenimpulse umgewandelt und über den Sehnerv in das Gehirn weitergeleitet. Dort erst entsteht dann der Eindruck des Sehens.

Was ist Licht?

Nach heutigem Stand der Wissenschaft ist Licht ein Phänomen dualer Natur. Das heißt, dass es einerseits Eigenschaften besitzt, die nahelegen, dass es aus Lichtteilchen – den sogenannten Photonen – besteht, andererseits aber auch die Charakteristika einer elektromagnetischen Welle zeigt. Beiden Betrachtungsweisen ist gemeinsam, dass Energie im Spiel ist.

Im Detail auf die Konsequenzen des Welle-Teilchen-Dualismus einzugehen, würden den Rahmen dieser Seite sprengen. Da für das Verständnis der Seite in erster Linie die Welleneigenschaften des Lichts von Bedeutung sind, möchten wir vor allem darauf eingehen.

Licht und Auge als Energiträger

Ein sehr gutes Beispiel für die Nutzung der Energie des Lichts stellen die Pflanzen dar. Sie haben einen Weg entwickelt, über einen photobiochemischen Prozess – die Photosynthese – Lichtenergie für ihren Stoffwechsel nutzbar zu machen. Aber nicht nur Pflanzen, auch der Großteil der Tiere und wir Menschen sind auf Licht angewiesen. Man weiß heute, dass neben der Wahrnehmung der Umwelt über das visuelle System ein Vielzahl anderer Körperprozesse unter Lichteinwirkung überhaupt erst möglich wird. Da also unser gesamtes Ökosystem von Licht abhängig ist, folgt daraus: „Ohne Licht kein Leben…!“

Aber Licht hat nicht nur positive Eigenschaften. Es kann durchaus auch zerstörend wirken. Ist man Licht einer bestimmten Wellenlänge oder einer zu hohen Energie zu lange ausgesetzt, droht die Gefahr der Entwicklung von Lichtschäden an der Haut und dem Auge. Es kann beispielsweise zu Verbrennungen, zum Umbau von Körperstoffen, aber auch zur Entwicklung von Tumoren, wie dem Basaliom oder dem Melanom kommen.

Welche Strahlungsarten haben für das Auge Bedeutung? Für das Auge sind vor allem UV-, Infrarotstrahlung und das sichtbare Licht von Bedeutung.

Welches Licht schädigt? Je nach Intensität und Expositionsdauer können UV-, Infrarot- und sichtbares Licht die Augen schädigen.

Ist der Gebrauch von Infrarot-Wärmelampen oder Infrarotkabinen für das Auge gefährlich? Nein, innerhalb der empfohlenen Anwendungsdauer und bei sachgemäßer Benutzung (z.B. geschlossenen Augen bei Bestrahlung mit einer Infrarot-Lampe) besteht keine Gefahr.

Welche Schäden können durch Lichtstrahlen auftreten? Mögliche Schäden reichen von leichten Augenoberflächenreizungen bis zu schweren Netzhautverbrennungen.

Wofür braucht man Sonnenbrillen? Durch Sonnenbrillen lässt sich das Auge vor einer übermäßigen Belastung durch Licht schützen.

Warum wird man geblendet, wenn man lange in grelles Licht schaut? Intensive, lange Belastung des Auges mit grellem Licht führt zu einer Erschöpfung der Stäbchen- und Zapfenzellen der Netzhaut. Diese Zellen sind für die Umwandlung des Lichts in Nervenimpulse verantwortlich, die über den Sehnerv in das Gehirn weitergeleitet werden.

Warum sieht der Mensch im Dunkeln schlechter als ein Katze? Im Gegensatz zum Menschen haben Katzen eine Art Restlichtverstärker im Auge. Es handelt sich dabei um eine reflektierende Schicht – das Tapetum lucidum. Dieses erlaubt es manchen Tieren, bei geringer Lichtintensität noch sehen zu können.

Wie funktionieren Nachtsichtgeräte? Die am weitesten verbreitete Modelle sind sogenannte Restlichtverstärker. Sie fangen auch noch sehr schwaches Licht im sichtbaren und im infraroten Bereich auf und verstärken dieses meist über eine photochemische Reaktion. In dem die Geräte mit Infrarot-Schweinwerfern ergänzt werden, lässt sich ihr Einsatzgebiet nochmals erweitern.