Unter dem Weihnachtsbaum leuchten die Kinderaugen bekanntlich immer besonders schön! Aber was immer gleich ist: Die Pupillen sind immer tiefschwarz. Beurteile, ob folgende Aussagen zutreffend sind und somit zur Klärung beitragen, wie die Färbung der Pupillen hervorgerufen wird. In der Antwort ist als Antwortcode anzugeben: r für richtig oder f für falsch: 1r, 2r, 3f, 4r, 5f usw. – es sind also keine Erklärungen verlangt! (Bemerkung für die physikalisch Versierteren unter den Rätslern: Ich habe bewusst versucht, einige Fachbegriffe so zu vereinfachen, dass auch Jüngere noch Lust haben mit zu knobeln! Natürlich entstehen durch diese Vereinfachung einige Bemerkungen, die streng fachlich gesehen nicht mehr zu 100% exakt erscheinen können! Also bitte nicht zu dogmatisch werden!).

1.    Die Aussage stimmt gar nicht: Die Pupillen können auch kräftig rot aussehen!

2.    Durch die Lichtbrechung an Hornhaut und Linse wird das einfallende Licht so schwach, dass es ganz dunkel wirkt.

3.    Auch im Augenhintergrund gibt es Pigmente wie in der Iris, aber diese Pigmente löschen unter normalen Tageslichtbedingungen das Licht so stark aus, dass es so dunkel wirkt; die Iris wirft dagegen schon bei Tageslicht einen noch gut erkennbaren Teil der Strahlung wieder zurück. Dieser  Anteil ergibt dann immer die Farbe (grün, blau, braun) der Iris.

4.    Die Auslöschung eines großen Teils der eintreffenden Strahlung ist wichtig, um die Aderhaut vor Schäden zu schützen. Dafür existieren bestimmte Stoffe in der Schicht im hinteren Augenbereich, welche das eintreffende Licht so stark „schlucken“.

5.    Das mit der schwarzen Wirkung stimmt nur im Hellen. Wenn es dämmrig ist, so schaut die Pupille gar nicht schwarz aus.

6.    Beim Verwenden des Fotoblitz beim Fotografieren sieht man, dass die Pupille gar nicht immer so dunkel ist. Wie sollten denn sonst die „roten Augen“ auf den Fotos entstehen?

7.    Das mit dem „schwarz“ ist nur ein relativer Eindruck: Je heller es draußen ist, desto dunkler erscheint der Hintergrund. Das ist wie mit den anderen Sinnesorganen: Wenn es lange warm war, erscheint uns eine bestimmte Temperatur wie 15°C eher kühl, während es nach einem kalten Winter bei 15°C sehr warm wirkt. Somit muss man es also nur im Raum ausreichend dunkel machen, dann sieht man, dass der Augenhintergrund eigentlich hell erscheint.

Die Lösung lautet: 1r, 2f, 3r, 4r, 5f, 6r, 7f

Die sehr genau ausformulierte Lösung zu dieser Frage findet Ihr unter www.phydid.de/index.php/phydid/article/download/  im Internet.

Kurz gesagt ist es so, dass eigentlich in der Aderhaut der größte Teil der einfallenden Strahlung „geschluckt“, also absorbiert wird. Ein Teil der Strahlen wird jedoch sehr wohl wieder „zurück geworfen“, also reflektiert. Im Normalfall ist dieser Anteil aber so schwach, dass er unter üblichen Umständen unser Beobachterauge gar nicht mehr erreicht. Somit wirkt also die Pupille nur schwarz, weil nicht genug Licht unser Beobachterauge erreicht!

Die Reduzierung der Strahlung ist tatsächlich ein Schutz für die sehr empfindlichen Zellstrukturen im Augenhintergrund, v.a. in der Aderhaut. Dort sind die Pigmente auch eingelagert, die zu dieser Auslöschung führen.

Bei einem „Blitz“ beim Fotografieren wird jedoch so direkt starke Strahlung in das Auge geworfen (das meist aufgrund des eher dämmrigen Lichts weit geöffnete Pupillen aufweist und daher sehr viel Licht „aufnimmt“) und auch in gerader Linie wieder auf den „Film“ zurück geworfen, dass die Lichtmenge, die hierbei in die Kamera zurückkommt, ausreicht, um die Farbe der Aderhaut (diese ist stark durchblutet und erscheint somit so rot) deutlich abzubilden.

Augenärzte machen sich zunutze, dass man nur a) genug Licht in das Auge einfallen lassen muss und b) dann in sehr gerader Linie und unter Ausschaltung störender Seiteneffekte direkt in den Augenhintergrund sehen muss, um sehr wohl etwas im Augenhintergrund zu erkennen. Ohne diese Möglichkeit wären Untersuchungen am Auge kaum möglich!! Unter diesen Bedingungen ist also auch der Bereich der Pupille für den Augenarzt nicht mehr dunkel, sonst könnte er kaum etwas erkennen...!

Die Aussagen 3,6 und 8 sind falsch: Weder die wenigen Brechungseffekte führen zu einer solchen Lichtauslöschung (3), noch erhöht die Dämmerung im Raum zu einer Erhöhung der Lichtstärke, die im Beobachterauge ankommt – und dies wäre ja nötig, damit etwas Anderes als „schwarz“ zu sehen wäre!

War sicherlich ganz schön schwer, aber ein Rätsel muss ja immer mal zwischendurch eine gewisse Herausforderungdarstellen, oder?