Naturwissenschaften - Biologie - Allgemeine Biologie - 6 Von den Leistungen der Sinnesorgane (P8013800) 6.5 Optische Täuschungen Experiment von: Phywe Gedruckt: 07.10.2013 16:02:48 intertess (Version 13.06 B200, Export 2000) Aufgabe Aufgabe Wie kann man unser Auge täuschen? Versuche an verschiedenen Beispielen zu erklären, worauf die jeweilige optische Täuschung beruht. Raum für Notizen. Wenn Sie als Lehrer angemeldet sind, finden Sie nachstehend eine Schaltfläche für Zusatzinformationen. - 1 -
Zusätzliche Informationen Wir alle haben sicher schon sogenannte optische Täuschungen kennengelernt bzw. sind ihnen erlegen. Auch wenn man weiß, dass man eine optische Täuschung beobacht, kann man sie nicht verschwinden lassen. Die Wahrnehmung von Gegenständen und die bewusste Empfindung entstehen in Gehirn als Folge eines physiologischen Vorgangs, der beginnt, wenn ein Reiz ein Sinnesorgan trifft. Die Wahrnehmung setzt sich aus der Empfindung und der Erfahrung zusammen. Bei der optischen Wahrnehmungen kann man dabei gewisse Regelmäßigkeiten beobachten, so werden bestimmte Figuren bewusster wahrgenommen als andere, ähnliche Elemente als Gruppe wahrgenommen und Strukturen vereinfacht. Bei optischen Täuschungen werden diese Muster genutzt, um eine Wahrnehmungstäuschung zu erreichen. - 2 -
Material Material Material aus "TESS advanced Biologie Basis Set Allgemeine Biologie, BIO" (Bestellnr. 15296-88) Position 1 Material Figuren, optische Täuschung Bestellnr. 64948-00 Menge 1 Zusätzliches Material Locher Musterbeutelklammern, 3 Stück Schwarzer Kartonstreifen, 10cm x 1cm, 6 Stück Schwarzer Kartonstreifen, 50cm x 1cm Für das Experiment benötigte Materialien - 3 -
Aufbau und Durchführung Aufbau und Durchführung Experiment 1 Betrachte nacheinander die unten gezeigten Figuren (Abb. 1) und beantworte die zugehörigen Fragen auf der Auswertungsseite. Abb. 1 Experiment 2 Schneide aus einem Stück schwarzen Karton einen Streifen von etwa 50 cm Länge und 1 cm Breite und sechs Streifen von 10 cm Länge und 1 cm Breite aus (Abb. 2). Klebe den langen Streifen gegebenenfalls aus zwei Teilen zusammen (Abb. 3). Abb. 2 Abb. 3 Nutze den Locher und mach bei den sechs kurzen Streifen jeweils an einem Ende, bei dem langen Streifen an beiden Enden und in der Mitte ein Loch (Abb. 4). - 4 -
Abb. 4 Baue mit Hilfe von drei kleinen Musterbeutelklammern die Streifen nach Abbildung 5 zusammen. Es soll die gleiche Figur wie auf der Karte B, jedoch aus beweglichen Teilen entstehen. Abb. 5 Lege das Modell auf einer hellen Unterlage auf den Tisch und drehe die beweglichen kurzen Streifen so, dass die vier an den Enden des langen Streifens wie in Abb. 6 schräg nach rechts, die zwei in der Mitte aber schräg nach links gerichtet sind. Fig. 6 Drehe die beweglichen kurzen Streifen anschließend in die jeweils umgekehrte Richtung, so dass die vier Streifen an den Enden schräg nach links, die beiden in der Mitte aber schräg nach rechts zeigen. - 5 -
Wie wirken die unterschiedlichen Figuren? Bilde auch weitere Figuren durch Drehung der kurzen Streifen und untersuche deren Wirkung. Notiere deine Beobachtungen auf der Ergebnisseite. - 6 -
Ergebnisse Ergebnisse Welche Eindrücke erwecken die unterschiedlichen Figuren, welche durch das Modell geformt werden können? Wie verhalten sich die Teilstrecken a und b zueinander (vgl. Abb. 6). Abb. 6-7 -
Teilstrecke b wirkt länger als Teilstrecke a. Abb. 7 Teilstrecke a wirkt länger als Teilstrecke b. Abb. 8 Abb. 9 Teilstrecke b wirkt länger als Teilstrecke a, Effekt ist nicht so deutlich wie in Abb. 7. - 8 -
Abb. 10 Teilstrecke a wirkt länger als Teilstrecke b, Effekt nicht so deutlich wie in Abb. 8. Teilstrecke a und Teilstrecke b wirken gleich lang. Abb. 11-9 -
Auswertung Auswertung Experiment 1 Abb. 12 Frage 1 Welche der beiden Kreisflächen in Figur A (vgl. Abb. ) erscheint größer? Wie kommt diese Erscheinung wohl zustande? Die weiße Kreisfläche erscheint größer. Vor dem hellen Hintergrund erscheint der schwarze Kreis kleiner, der weiße Kreis vor dem dunklen Hintergrund erscheint größer. Durch den dunklen Hintergrund wird der weiße Kreis betont und hervorgehoben. - 10 -
Frage 2 Welche der beiden Teilstrecken der Figur B erscheint länger, a oder b? Worauf beruht hier wohl die optische Täuschung? Teilstrecke b erscheint länger als Teilstrecke a. Die kurzen Schrägstriche schließen Teilstrecke a ein, und lassen a kürzer wirken. Gleichzeitg zeigen die kurzen Schrägstriche von Teilstrecke b weg und lassen diese dadurch länger wirken. Frage 3 Warum erscheinen die senkrechten Linien der Figur C nicht parallel? - 11 -
Die senkrechten Linien werden durch diagonale Linien geschnitten, wobei die erste und die dritte Senkrechte durch Diagonalen von links unten nach rechts oben geschnitten werden, die zweite und die vierte Senkrechte durch Diagonalen von links oben nach rechts unten. Dadurch, dass nicht alle Diagonalen parallel zueinander sind, erscheinen auch die Senkrechten nicht parallel zueinander. Frage 4 Welche der beiden Geraden in Figur D erscheint länger? Warum? - 12 -
Die senkrechte Gerade erscheint länger als die horizontale Gerade. Dadurch, dass die beiden Geraden nicht den gleichen Ursprung haben und die horizontale nach oben versetzt ist, erscheint die Senkrechte länger. Experiment 2 Frage 5 Was ist zu beobachten? Wodurch entsteht bei dieser Figur der falsche Eindruck? Die Wahrnehmung der Figur, bzw. der Länge der Teilstrecken a und b, ist stark abhängig von der Stellung der kurzen beweglichen Streifen. Zeigen diese von der Teilstrecke weg, betont dies die Länge, zeigen sie zur Teilstrecke hin, so lässt es die Teilstrecke kürzer wirken. Dies wird deutlich, wenn man Abb. 12 betrachtet: Beide Strecken wirken gleich lang: Sie werden gleichmäßig durch die Kurzstreifen betont, die Figur hat eine Spiegelachse und die beiden Teilstrecken sind spiegelbildlich. - 13 -