17. april 2015

Hvorfor er mit syn sløret under vand?

Mennesket

Da jeg var i svømmehallen for nylig, kom jeg til at tænke på, hvorfor vandet var helt klart, når jeg kiggede ned i det, men sløret når jeg havde øjnene nede i det. Hvordan kan det være, spørger Ida Elo Sørensen, 11 år.

Du skal være glad for, at du ikke kan se skarpt under vand, for hvis du kunne det, ville du ikke kunne se skarpt oppe på land, og det er trods alt der, du lever og bruger det meste af din tid. Man kan nemlig ikke sådan bare lige konstruere et øje, der ser skarpt begge steder.

Det har noget at gøre med den måde, lys opfører sig på, når det skal passere gennem luft og gennemsigtige stoffer som glas eller fx øjets linse. Man siger, at lyset brydes, når det bevæger sig fra luften og ind gennem fx et stykke glas. Det kan du let se, hvis du kigger gennem gamle vinduer med ujævnt glas. Her vil lyset blive brudt mest, hvor glasset buler, og alt det udenfor synes at flimre eller være uskarpt. I et kamera har man lavet nogle linser, som til sammen lige akkurat afbøjer lyset så tilpas, at der kan dannes et skarpt billede på chippen (eller filmen, hvis man har et gammelt kamera).

Vores øje er opbygget lidt som et kamera. Inde i øjet sidder en linse, som afbøjer lyset, før det rammer nethinden, som kan sammenlignes med kameraets chip, og hvor billedet dannes i samarbejde med hjernen. Men lige foran linsen sidder hornhinden. Det er selve øjets forreste del, det er her, det gør ondt, hvis du får noget i øjet.

Hos mennesker og andre dyr, som lever på land, er hornhinden meget vigtig for lysets afbøjning. Det er fordi, lyset opfører sig meget anderledes i luft og i hornhinden, så afbøjningen sker lige ved overgangen, hvor lyset rammer hornhinden. Linsen hjælper også til, men den er som regel ret tynd og krummer kun lidt, da den ikke behøver af bøje lyset særlig meget.

Fisk og dyr, der lever i vand, har typisk øjne, hvor linserne er meget tykke eller næsten runde. Fordi øjet er dækket af vand, sker der næsten ingen afbøjning af lyset, når det rammer hornhinden; set fra lysets synspunkt er det næsten lige meget, om det bevæger sig gennem vand eller hornhinde, det opfører sig på samme måde. Men der sker noget, når det rammer den store, runde linse inde i øjet. Her bliver det for alvor afbøjet som i et kameras linse, så det kan danne et skarpt billede på nethinden.

Når du dykker ned under vand, vil dine tynde linser i øjnene ikke afbøje lyset nok til, at det rammer din nethinde som et skarpt billede, det skarpe billede dannes først langt bagved nethinden, faktisk et godt stykke inde i kraniet bag ved øjnene. Hvis du skal se skarpt under vand, må du derfor have et øje med en rund linse, men så ville du til gengæld se sløret på land.

Hvis du tager en dykkermaske på, ser du straks meget bedre under vand. Det er netop fordi, man får et lag luft mellem vandet på ydersiden af masken og øjnene inde i masken. På den måde kan lyset igen brydes som det skal ved overgangen mellem luft og hornhinde. Det er også forklaringen på, at du ser skarpt ned igennem vandet, når du står på bassinkanten. Du kan sagtens se risten i bunden af bassinet, fordi lyset, som reflekteres fra den, først går gennem vand og så luften, før det rammer dine øjne. Igen er det overgangen mellem luft og hornhinde, der giver det skarpe billede på nethinden.

Der findes dyr, som har løst problemet. I Mellem- og Sydamerika lever tre arter af fisk, som kan se skarpt både over og under vand. Det er tandkarper i slægten Anableps, og du kender sikkert nogle af deres slægtninge som fx guppy, sværddrager og platy, der er almindelige akvariefisk.

De tre arter lever mest af insekter, som er faldet ned på vandoverfalden, og for at fange dem, må de kunne se skarpt både over og under vand. De svømmer omkring i vandoverfalden i deres søgen efter bytte, og hvis man kigger på dem fra siden, ser det næsten ud, som om de har fire øjne, derfor kaldes de også firøjefisk. I virkeligheden har de kun to øjne, men de er begge opdelt på tværs af et mørkt bånd, der løber vandret gennem øjet.

Inde i øjet sidder en aflang linse. Linsen er placeret lidt skævt, så lys nede fra vandet, hvor der næsten ikke sker nogen brydning mellem vand og hornhinde, til gengæld bliver brudt effektivt, fordi det skal passere gennem linsen, hvor den krummer allermest.

Lys oppefra, som ikke har bevæget sig gennem vand, bliver omvendt især afbøjet, når det rammer overgangen mellem luften og hornhinden. Men da linsen sidder skævt, passerer dette lys bagefter igennem, hvor linsen er tyndest og derfor ikke afbøjer lyset særlig meget. På den måde afbøjes lys oppefra og nedefra nogenlunde lige meget, og fisken kan se skarpt både opad og nedad.