Kast eit blikk på synet

Det tok lang tid før vi forstod korleis synet vårt fungerer. Dei gamle grekarane la merke til dyreauge som lyste som eld. Det var derfor nærliggande å tru at auget utstrålte eller inneheldt lys. No veit vi at auga berre reflekterer lyset. Mange av dei tidlege førestillingane er vanlege også blant elevar i dag. 

Stråler det inn eller ut frå auga?

I antikken rådde minst fire ulike hovudteoriar som skulle forklare korleis vi kan sjå. Den eine var frå skulen etter Pytagoras og bestod kort sagt i at auget stråler ut ei indre eld mot objektet slik at vi kan sjå objektet, retninga er frå auget til objektet.

Pytagoras: Ei indre eld stråler frå auget til objektet. Pytagoras: Ei indre eld stråler frå auget til objektet. Ill.: Rim Tusvik

Den andre var frå skulen etter atomistane som meinte at alle objekt skaper eit eige bilde. Dette bildet, som består av atom frå dette objektet, går ut i alle retningar og vil også treffe auget som dermed kan sjå objektet. Her er altså retninga frå objektet til auget.

Atomistane: Atom frå objektet går ut i alle retningar. Atomistane: Atom frå objektet går ut i alle retningar. Ill.: Rim Tusvik

Den tredje teorien er knytt til Platon. Her er dei to nemnde teoriane kombinert ved at den indre elden som går ut frå auget, går saman med ein ytre eld frå objektet slik at vi kan sjå. Denne prosessen skjer berre når det er lys til stades i omgivnadane.

Platon: Ei indre eld frå auget og ei ytre eld frå objektet møtast. Platon: Ei indre eld frå auget og ei ytre eld frå objektet møtast. Ill.: Rim Tusvik

Den fjerde teorien vart satt fram av Aristoteles. Han tenkte at fargane til objektet førte til ein samantrykking av mediet mellom objektet og auget. Lys førte til at dette mediet blei gjennomskinleg slik at samantrykkinga kunne nå auget og vidare til sjela, altså ei retning frå objektet til auget.

Aristoteles: Mediet mellom auget og objektet blir trykt saman. Aristoteles: Mediet mellom auget og objektet blir trykt saman. Ill.: Rim Tusvik

Euklid bygde vidare på Pytagoras’ teori om utstråling frå auget og innførte omgrepet stråle. Han skilte mellom synsstrålar og lysstrålar, men meinte at begge desse strålingstypane følgde dei same reglane. Auget var framleis sett på som den aktive delen som sende ut synsstrålar mot objektet.

Euklid: Auget sender ut synsstrålar mot objektet. Euklid: Auget sender ut synsstrålar mot objektet. Ill.: Rim Tusvik

I det 8. århundret formulerte den arabiske filosofen Al-Kindi at lys utgår frå alle punkt i eit objekt eller blir reflektert frå alle punkt i eit objekt i alle moglege retningar. Den arabiske filosofen Ibn al-Haytham (Alhazen) forente blant anna strålingsteorien til Euklid og oppfatninga til Aristoteles av at noko når auget. Han meinte at lysstrålar gjekk frå eitkvart punkt i eit objekt og trefte overflata til auget og at desse strålane til slutt laga eit bilde på linsa inni auget.

Ibn al Haytham: Lysstrålar lagar bilde på linsa. Ibn al Haytham: Lysstrålar lagar bilde på linsa. Ill.: Rim Tusvik

I renessansen kom forståinga av at strålar frå ei lyskjelde blei reflektert frå objektet og at desse strålane gjekk inn i auget og laga eit bilde på netthinna. Kepler gav eit viktig bidrag til forståinga av synet ved at han skildra korleis dette bildet blei opp-ned på netthinna og deretter tolka i hjernen.

Kepler: Bildet blir opp-ned på netthinna og tolka i hjernen. Kepler: Bildet blir opp-ned på netthinna og tolka i hjernen. Ill.: Rim Tusvik

Vanlege førestillingar

Mange av filosofane i antikken meinte altså at auget var aktivt. Denne førestillinga er ei typisk kvardagsleg oppfatning i dag, at auget er aktivt og er ei lyskjelde. Etter at vi har sett på ei sterk lyskjelde, verkar det også som at lyset varar ved ei stund etter at vi ser bort eller lukkar auga (såkalla etterbilde), noko som gjer det nærliggande å tru at auget inneheld ei lyskjelde.

Små barn som held seg for auga, tenker fort at ingen kan sjå dei. Det tilsvarar misoppfatninga om strutsen som stikk hovudet ned i sanda for at ingen skal sjå han – noko som berre hender på teiknefilm.

No ser ingen meg – eller? Illustrasjonsfoto: colourbox.com No ser ingen meg – eller? Illustrasjonsfoto: colourbox.com

Mange seier at dei kan føle at nokon ser på dei, noko som også bygger på ei erfaring av at blikket er aktivt. Vanlege ord og uttrykk som handlar om å sjå bygger ofte på denne oppfatninga av at auget er aktivt og sender ut noko. For eksempel når vi seier at vi skal «kaste eit blikk på» noko eller at nokon har «lynande auge».

Ei typisk oppfatning om synet er at i mørket kan vi sjå litt, men ikkje så mykje. Dette bygger på ei erfaring av at vi ser litt sjølv om det er natt. Men vi hadde ikkje sett noko i det heile tatt om det hadde vore heilt mørkt. Utan ei lyskjelde vil ingen strålar treffe objektet og ingen strålar vil bli reflektert mot auga våre. Absolutt mørke er noko vi sjeldan opplever, så det er ikkje lett å forstå at det må vere litt lys til stades for å sjå. Uttrykket «i mørket er alle kattar grå» er derfor ikkje heilt presist, i og med at vi jo ikkje kan sjå kattane i totalt mørke ... Det presise ville vore «når det er nesten mørkt er alle kattar grå». Når det er nesten mørkt er det nemlig berre dei lysreseptorane som ikkje oppfattar fargar (stavane) som sender signal til hjernen. Dei lysreseptorane som oppfattar fargar (tappane) treng mykje lys for å sende signal. Derfor ser alle kattane gråe ut.
Ei vanleg misoppfatning er at all lysbryting skjer i øyelinsa vår. Sanninga er at vi faktisk kan sjå greit utan linsa vår, men linsa gjer at vi kan fokusere skarpt på ulike avstandar. Det er hornhinna vår som først og fremst verkar som ei samlelinse og som gjer at netthinna registrerer det vi ser. Kontaktlinser blir festa utanpå hornhinnene nettopp for å endre lysbrytinga som skjer her. Briller endrar lysbrytinga før lyset treff hornhinna.

Elevar har gjerne ulike oppfatningar av korleis vi kan sjå. Oppfatningane vil ofte utvikle seg frå ei enkel oppfatning der det ikkje er samanheng mellom objekt, lys og auge mot ei meir og meir avansert oppfatning (sjå figurane under). Ei vanleg oppfatning er som nemnd at auget er aktivt (c). Det vil også for mange vere vanskeleg å forstå at eit objekt reflekterer lys, særleg objekt som ikkje er sjølvlysande. Det er viktig å vere klar over desse oppfatningane. Mange ulike aktivitetar om synet kan vere gode utgangspunkt for å samtale om dette.

Referansar

Igal Galili: The Story of the Light Ray and Vision as a Story for Teaching Optics as a Discipline-Culture, sci-ed.org/documents/Galili.pdf

Aktuelle kompetansemål i læreplanen

Læreplan i naturfag

  • Etter 2. årstrinn
    • Teknologi og design
      • lage gjenstander som bruker refleksjon av lys, og samtale om hvordan de virker
  • Etter 10. årstrinn
    • Kropp og helse
      • beskrive nervesystemet og hormonsystemet og forklare hvordan de styrer prosesser i kroppen
    • Fenomener og stoffer
      • gjennomføre forsøk med lys, syn og farger, og beskrive og forklare resultatene