Photorezeption (periphere Sehorgane)

Zusammenfassung

Licht hat sowohl Quanten- als auch Wellencharakter (Dualismus von Welle und Korpuskel). Je nach Versuchsanordnung wird die eine oder die andere Eigenschaft wirksam: Wann immer Licht absorbiert wird, z.B. im Sehfarbstoff-Molektil, läßt sich dies als Quantenprozeß beschreiben. Wird mittels Licht dagegen ein Objekt z. B. durch ein Linsensystem abgebildet, so ermöglicht die Vorstellung von Licht als einer transversalen Welle die quantitative Behandlung der Phänomene. Aus dem riesigen Wellenlängenbereich elektromagnetischer Strahlung, der von der Sonne die Erde erreicht, wird von Mensch und Tier nur ein kleiner Ausschnitt — Wellenlängen von etwa 300 nm (ultraviolett) bis 750 nm (rot) — zum Sehen ausgenutzt. Fär die Einschränkung auf diesen Wellenlängenbereich gibt es verschiedene plausible Gründe. För die Begrenzung am kurzwelligen Ende des Spektrums gelten im wesentlichen drei:

• (1) Die Quantenzahl der Strahlung im ultraviolett en Spektralbereich, die an der Erdoberfläche ankommt, ist relativ gering (Abb. 17-1a). Die Sonne als Strahler von etwa 6000° K strahlt relativ wenig UV-Licht ab. Zusätzlich wird das Licht in der Atmosphäre vor all em durch die Absorptionsbanden des Ozons stark geschwächt und bis zu einer Wellenlänge von etwa 300 nm fast völlig unterdrückt. Die Streuung des Lichtes an Luftmolekülen sorgt außerdem für beträchtliche Veränderungen im Spektrum des auf der Erdoberfläche ankommenden Lichtes.

• (2) Augenmedien streuen Licht. Die Streuung ist dabei urn so stärker, je kürzer die einfallende Wellenlänge ist. Bei großen Augen mit langen optischen Wegen wie dem des Menschen wirkt sich die Lichtstreuung besonders stark aus (Abb. 17-1b). UV-Sehen ist deshalb Bur bci Tieren mit relativ kleinen Augen zu erwarten und bisher auch nur da gefunden worden.

• (3) Kurze UV-Strahlung führt zu Fluoreszenz der Augenmedien (Linsen, Glaskörper) und wird damit zum Sehen unbrauchbar, weil dieses Fluoreszenzlicht keine Information über die Helligkeitsverteilung in der Umwelt enthält, sondern im Gegenteil den Bildkontrast auf der Retina reduziert und damit die Qualität des Bildes beeinträchtigt.