Ögat och glasögon

Fysik åk 7–9

Ögat skickar inte ut något eget mot omvärlden, utan fungerar som en mottagare, ungefär som en kamera. Ljus utifrån kommer in genom hornhinnan, det klara, böjda skyddet framtill på ögat, och det är faktiskt här merparten av fokuseringen sker, redan innan ljuset når längre in. Ljuset fortsätter genom ögats egen lins, som finjusterar fokuseringen, och träffar slutligen näthinnan längst bak i ögat. Där ska en skarp bild bildas, och ljuskänsliga celler omvandlar ljuset till nervsignaler som skickas vidare till hjärnan, där synintrycket uppstår.

Ögats lins kan ändra form, vilket gör att du kan fokusera skarpt på saker både nära och långt bort. Små muskler runt linsen kan dra ihop sig och göra linsen rundare och tjockare, vilket ökar dess förmåga att böja ljus för närliggande föremål. Vid avlägsna föremål slappnar musklerna av i stället, och linsen blir plattare och svagare. Den här ständiga justeringen kallas ackommodation, och den sker automatiskt, utan att du behöver tänka på det, men den kräver faktiskt muskelarbete, vilket är en av anledningarna till att ögonen kan kännas trötta efter långvarig närläsning.

Hos många ögon hamnar bilden inte exakt på näthinnan. Vid närsynthet är ögat optiskt för starkt i förhållande till sin längd, så ljus från avlägsna föremål möts redan framför näthinnan i stället för på den, vilket gör fjärran saker suddiga medan nära saker fortfarande är skarpa. Glasögon med en spridningslins löser detta genom att sprida ljuset lite innan det når ögat, så att mötespunkten skjuts bakåt, ända till näthinnan.

Vid översynthet är ögat i stället optiskt för svagt för sin längd, så ljus möts bakom näthinnan. Fjärran föremål kan ofta ändå ses tydligt, eftersom ackommodationen kan kompensera en bit, men för närliggande föremål räcker inte den extra fokuseringskraften till, och de blir suddiga. Glasögon med en samlingslins hjälper till genom att börja fokusera ljuset redan innan det går in i ögat, så att mötespunkten dras framåt till näthinnan i stället.

Det här lär du dig

Beskriva ögats väg för ljus genom hornhinna, lins och näthinna
Förklara ackommodation och varför ögats lins behöver ändra form
Förklara vad som orsakar närsynthet och varför en spridningslins korrigerar den
Förklara vad som orsakar översynthet och varför en samlingslins korrigerar den

Begrepp att kunna

Hornhinna: Det klara, böjda skyddet framtill på ögat. Det bidrar med den största delen av ögats totala fokusering, redan innan ljuset når linsen.
Ögats lins: En flexibel struktur innanför hornhinnan som kan ändra form för att finjustera fokuseringen på olika avstånd.
Näthinna: Det ljuskänsliga lagret längst bak i ögat där bilden ska falla skarpt. Här omvandlas ljus till nervsignaler som går vidare till hjärnan.
Ackommodation: Musklernas arbete med att ändra formen på ögats lins, rundare för närliggande föremål och plattare för avlägsna, så att bilden hamnar skarpt på näthinnan.
Närsynthet: Ett tillstånd där ögat är optiskt för starkt för sin längd, så att avlägsna föremål fokuseras framför näthinnan och syns suddiga.
Översynthet: Ett tillstånd där ögat är optiskt för svagt för sin längd, så att närliggande föremål fokuseras bakom näthinnan och syns suddiga.

Vanliga svårigheter

Blandar ihop ögat med en ljuskälla

Det kan kännas som att synen uppstår genom att ögat riktar något mot det du tittar på, ungefär som en ficklampa. I verkligheten fungerar ögat bara som mottagare: ljus utifrån måste komma in genom hornhinnan och träffa näthinnan för att du ska se något. Ögat producerar inget eget ljus att skicka ut.

Tror att enbart ögats lins sköter all fokusering

Det är lätt att tro att den böjliga linsen gör allt arbete, eftersom det är den som ändrar form. I själva verket sker den största delen av ljusets böjning redan vid hornhinnan, innan ljuset når linsen. Linsens roll är att finjustera fokuseringen för just det avstånd du tittar på.

Blandar ihop vilken lins som hjälper vid närsynthet och vilken som hjälper vid översynthet

Vid närsynthet möts ljuset för tidigt, framför näthinnan, så glasögonen behöver en spridningslins som sprider ljuset och skjuter mötespunkten bakåt. Vid översynthet möts ljuset för sent, bakom näthinnan, så glasögonen i stället behöver en samlingslins som börjar fokusera ljuset tidigare och drar mötespunkten framåt.

Vanliga missuppfattningar

Synen går ut från ögat. Eleven tror att vi ser genom att något går ut från ögat mot föremålet, eller att ljus bara finns där det är ljust. Vi ser föremål genom att ljus från dem når ögat.

I verkligheten

En elev längst bak i klassrummet kan läsa sin egen bok utan problem men ser inte vad läraren skrivit på tavlan

Eleven har troligen närsynthet: ögat är optiskt för starkt för sin längd, så ljus från den avlägsna tavelskriften möts framför näthinnan och blir suddigt, medan ljus från boken i knät, som är mycket närmare, fortfarande möts rätt på näthinnan.

Ett barn med översynthet klagar på huvudvärk efter att ha läst läxor en längre stund

Eftersom ljus från nära text möts bakom näthinnan måste ackommodationsmusklerna jobba betydligt hårdare än vanligt för att dra fokuspunkten hela vägen fram. Den extra ansträngningen över tid gör att ögonen och området runt dem blir trötta och ömma.

Tips

Växla blicken snabbt mellan ett finger en decimeter från ansiktet och något bortom rummets bortre vägg flera gånger i rad, och lägg märke till den korta fördröjningen innan varje bild blir skarp. Det är ackommodationsmusklerna som hinner ändra linsens form.
Be att få känna på två par riktiga glasögon, ett för närsynthet och ett för översynthet, och jämför glasens tjocklek i mitten mot kanten. Det ena är tunnast i mitten, det andra tjockast, och det avslöjar direkt vilken typ av lins som sitter i vilket par.
Rita ögat i genomskärning och märk ut hornhinna, lins och näthinna. Lägg sedan till var bilden hamnar för ett normalt öga, ett närsynt öga och ett översynt öga, så att de tre fallen står bredvid varandra på samma teckning.

Testa dig själv

1. Varför ser en närsynt person skarpt när hon läser en bok nära ansiktet, men suddigt när hon tittar på en tavla långt bort?

Vid närsynthet är ögat optiskt för starkt för sin längd. Ljus från nära föremål möts ändå rätt på näthinnan eftersom strålarna redan går kraftigt isär när de kommer in, medan ljus från avlägsna föremål, som kommer in nästan parallellt, möts för tidigt och hamnar framför näthinnan i stället.

2. Vilken typ av lins behöver glasögon för en person med översynthet, och varför just den typen?

Glasögonen behöver en samlingslins. Vid översynthet möts ljuset bakom näthinnan eftersom ögat är optiskt för svagt, så en samlingslins måste börja böja ljuset mot en punkt redan innan det går in i ögat, vilket flyttar mötespunkten framåt till näthinnan.

3. Vad händer om du håller ett finger en bit framför ögat och samtidigt försöker se skarpt på något långt bort i bakgrunden?

Du kan inte göra båda samtidigt. Ögats lins måste anta en bestämd form för varje avstånd, rundare för fingret och plattare för bakgrunden, och den kan bara ha en form i taget. När du fokuserar på fingret blir bakgrunden suddig, och tvärtom.

Ur kursplanen

Fysik åk 7–9 · Fysiken i naturen och samhället
Hur ljus breder ut sig, reflekteras och bryts.

Källa: Skolverket, centralt innehåll.

Bygger på

Linser och bilder

Träna vidare – gratis

Det här ämnet har inga egna träningsuppgifter än. De här närliggande ämnena har lösta exempel och uppgifter som anpassar sig efter dig: