Kann man von einem „schwachen“ Licht geblendet werden?

Ja, in der Tat, Infrarotlicht (die Wellenlängen jenseits der des roten Lichts) kann für Ihre Augen sehr schädlich sein, auch wenn Sie sie nicht sehen. Gleiches gilt für ultraviolettes Licht (die Wellenlängen jenseits des violetten Lichts).

Lesen Sie mehr unter dem Thema Augenlasersicherheit . Personen, die mit Lasern arbeiten, müssen eine Schutzbrille tragen, wenn diese Laser in bestimmte Kategorien fallen. Dazu gehören Infrarot- und Ultraviolettlaser.

Um den anderen Antworten (und der Antwort von Flippiefanus ) hinzuzufügen, dass sowohl unsichtbares IR- als auch UV-Licht die Augen dauerhaft schädigen kann, ohne dass ein Gefühl von Schädigung oder Verletzung zu spüren ist.

Unsichtbare IR-Schäden verursachen Schäden durch thermische Belastung: Die Netzhaut nimmt Wärme aus einfallendem Licht schneller auf, als ihr Gefäßnetz die Wärme abführen kann. Hochleistungs-UV kann dasselbe tun, aber für kürzere sichtbare und UV-Wellenlängen ist ein zweiter Mechanismus die photochemische Toxizität – bei der Photonen mit einer Energie, die mit der Bindungsenergie organischer Moleküle vergleichbar ist, chemische Veränderungen in der Netzhaut oder sogar nukleare (im biologischen Sinne) DNA-Veränderungen hervorrufen das damit verbundene Neoplasie-Risiko - ist ein viel gefährlicherer Faktor, da er auf weit niedrigeren Ebenen schädigt, als für das Auftreten von thermischen Schäden erforderlich sind. Grundsätzlich kann die Netzhaut Licht in der Größenordnung von fünf bis zehn Milliwatt sicher absorbieren, das auf einen Punkt von weniger als etwa fokussiert ist$50{\rm \mu m}$Durchmesser, und Laser- und Lichtsicherheitsstandards zielen darauf ab, den Lichteinfall in das Auge auf weniger als zu begrenzen$1{\rm mW}$bei IR-Wellenlängen, wo nur thermische Belastung ein Problem darstellt. Lasersicherheitsnormen, insbesondere IEC/ISO 60825, zielen darauf ab, die Leistungsaufnahme des Auges bei sichtbaren und UV-Wellenlängen aufgrund der Gefahr einer photochemischen Beschädigung auf nur wenige Mikrowatt zu begrenzen.

Langfristige chronische UV-Exposition ist sogar noch problematischer. Katarakte, die durch photochemische Schäden an Proteinen entstehen, sind die Hauptursache für menschliche Blindheit auf dem Planeten. Eine sehr lange, chronische Exposition gegenüber niedrigen UVB-Werten, wie man sie an normalen, sonnenbeschienenen Tagen antrifft, insbesondere in niedrigeren, tropischen Breiten oder in schneereichen Umgebungen, ist eine übersehene Gefahr. Generell sollte man Kindern das Tragen von Sonnenbrillen ans Herz legen, die einem guten Augenschutzstandard entsprechen, da die Augenlinse unter 20 Jahren besonders UV-durchlässig ist.

Schließlich gibt es sogar einige Hinweise darauf, dass IR-Impulse mit hoher Spitzenleistung zu schweren photochemischen Schäden führen können und dass die Lasersicherheitsstandards in der Art und Weise, wie sie damit umgehen, unzureichend sind. Siehe zum Beispiel:

Glickman RD, "Phototoxizität der Netzhaut: Schadensmechanismen", *Int. J. Toxicology". 2002 21 , Nr. 6, 2002, S. 473-490

Da ich kein Biologe/Augenarzt bin, bin ich nicht vollständig qualifiziert, diesen Artikel zu lesen. Aber vom Standpunkt eines Physikers aus klingt es durchaus vernünftig. Bei Wechselwirkung mit den komplizierten organischen Molekülen im Auge liefern Pulse mit hoher Spitzenleistung durch nichtlineare Prozesse Licht mit viel kürzerer Wellenlänge. Dies kann zu einer erheblichen Erzeugung sogar von UV führen, daher das Risiko einer photochemischen Beschädigung. Das Problem dabei ist, dass die Sicherheitsnormen (ua ISO60825) unbekümmert davon ausgehen, dass die thermische Belastung der Netzhaut das einzige Problem ist. Daher verzeihen sie gepulsten Lasern mit kleinen Arbeitszyklen zu viel: Die Standards akzeptieren eine Laserleistung als eigensicher, wenn ihre Durchschnittsleistung klein ist. Wie ich bereits erwähnt habe, können sehr niedrige UV-Werte ein Problem darstellen. Dies gilt umso mehr, wenn das Licht als IR in das Auge eintritt, da es dann tief eindringt. Die Umwandlung in kürzere Wellenlängen kann unter der abschirmenden Melaninschicht der Netzhaut erfolgen, sodass die Netzhaut für diese Art der Exposition besonders anfällig ist.

Daher bin ich bis zur Aktualisierung der Standards zur Berücksichtigung dieses Faktors davon ausgegangen, dass IR-Licht eine Mischung aus IR mit einem Zehntel seiner Leistung bei jeweils der Hälfte und einem Drittel seiner Nennwellenlänge ist, und habe die Sicherheitsstandards angewendet sowohl zum IR als auch zum angenommenen zweiten und dritten harmonischen UV, wenn ich gerufen werde. Das ist natürlich sehr konservativ, besonders wenn das IR-Licht nicht gepulst ist, aber bis mich jemand davon überzeugt, dass die Standards diese Dinge berücksichtigen, werde ich das tun.

Als Antwort auf die bearbeitete Frage, die nach der Idee ging, vom Licht "geblendet" zu werden, würde es nicht so funktionieren, wie Sie es möchten.

Wir zeigen das Spektrum "dunkler", wenn wir den sichtbaren Bereich verlassen, weil wir eine ungefähr konstante Lichtintensität von der einen oder anderen Seite des Spektrums zeigen. Wenn Sie davon sprechen, das Licht heller zu machen, müssen wir etwas formeller sein:

Diagramme wie das obige zeigen den Frequenzgang unserer Membranen. Es gibt einige Varianten auf der y-Achse (einige verwenden ein Einheitensystem, bei dem Blau empfindlicher ist), aber das spielt für diese Antwort keine Rolle.

Wir können sehen, dass die Rotlichtreaktion nachlässt, wenn wir uns über 700 nm hinaus in den IR-Bereich bewegen. Aber es geht nicht sofort auf Null. Wenn Sie also direkt außerhalb dieser Region ein sehr helles Licht hätten, würde es die roten Zapfen in Ihrem Auge stimulieren.

Aber hier ist der Trick: Bei allen Schmerz- und Blendreaktionen verlassen wir uns auf die Signale, die wir von den Stäbchen und Zapfen erhalten. Es gibt keine Schmerzneuronen in der Netzhaut, also sind dies alle Signale, die unser Gehirn erhält (und offensichtlich muss es ein Signal an das Gehirn werden, bevor es uns blenden kann).

Was wir also mit Ihrem sehr hellen IR-Licht sehen würden, ist ein ultrareines Rot – störend rein, weil es so weit von der Spitze der grünen Zapfen entfernt ist. Aber Sie würden es nicht als "schwach" sehen, weil Sie per Definition die Zapfen stimulieren, um den blendenden Effekt zu verursachen. Es müsste sehr hell erscheinen, genau wie jedes andere blendende Licht.

Die Grenze dafür liegt natürlich, wenn Sie in den IR-Bereich gelangen, wo Ihre Empfindlichkeit niedrig genug wird, dass Effekte zweiter Ordnung (wie thermische Erwärmung) wichtig werden. Hier setzen die anderen Antworten an. Aber unterhalb dieses Punktes wäre das Licht blendend, weil es hell ist, oder es wäre nicht blendend, weil es schwach ist. Aus Sicht der Signalverarbeitung kann es kein Blenden und Dimmen geben.

Ja, und das ist in der Tat ein sehr wichtiges Thema. Und der wirklich ernste Teil ist - im Gegensatz zu dem, was Sie gesagt haben, ist es möglicherweise nicht und wird vielleicht sogar nicht "schmerzhaft". Und der Grund dafür ist, dass die Wahrnehmung jeglicher Art von Beschwerden oder Schmerzen, "Überreizung" usw. nur dann stattfinden kann, wenn das Auge tatsächlich durch die betreffende Strahlung stimuliert wird. Und per Definition stimulieren diese Strahlen das Auge nicht, sodass es nicht mit Schmerzen reagieren kann. Und diese Art von Intensität ist sehr häufig bei Lasern anzutreffen und stellt ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar. Insbesondere wenn der Laser intensiv ist, aber bei einer Wellenlänge, die das Auge nicht ohne weiteres wahrnimmt, kann es wenig bis gar kein Licht wahrnehmen und wenig bis gar keinen Schmerz empfinden, so dass keiner der üblichen Abwehrreflexe ausgelöst wird (einschließlich der überaus wichtigen Pupillenverengungsreaktion) ... bis dieser Schaden bereits angerichtet ist, was oft ziemlich schnell geht.

Nun wirken sich natürlich nicht alle Wellenlängen auf die gleiche Weise auf das Auge aus, da die Materialien des Auges, wie alles andere, nicht unbedingt für alle Wellenlängen auf die gleiche Weise transparent sind oder auf diese reagieren. Insbesondere wenn die Strahlungsfrequenz ausreichend niedrig ist, also die Wellenlänge ausreichend lang und damit weit im Infraroten liegt, kann sie die Netzhaut nicht erreichen, aber immer noch die Hornhaut (der Teil des Auges, der außen liegt der Linse) und dort Schäden verursachen, die vielleicht nicht sofort sichtbar sind, aber das Risiko für Katarakte erhöhen. Allerdings kann dies auch bei intensiven diffusen Quellen solchen langwelligeren Infrarotlichts sowie bei längerem Betrachten, z. Eine spezielle Infrarot-Sperrbrille gehört daher zu diesem Zweck zum Standardschutz, wenn man beruflich Glasbläser ist und somit dauerhaft dieser Strahlung ausgesetzt ist. (Laser erfordern aufgrund ihrer konzentrierten, monochromatischen Natur unterschiedliche Schutzbrillen - seien Sie gewarnt und verwechseln Sie die beiden NICHT in KEINER Richtung, aber BESONDERS nicht mit Lasern, da ihr Schaden sofort und nicht allmählich ist.)

Mit anderen Worten, JA, Sie können "geblendet" werden (obwohl es wahrscheinlich keine vollständige Blindheit ist, aber Sie bekommen einen "Fleck" in Ihrer Makula und das kann sehr effektiv seinBlindheit! Und dort werden Sie am ehesten einen bekommen, weil Sie ihn verwenden, um Dinge zu betrachten!). Und noch schlimmer, NEIN, Sie könnten KEINEN Schmerz fühlen, bis es zu spät ist. Und um Ihre Frage darüber zu beantworten, "immer 'dunkle' zu erscheinen" - ja, das ist richtig - bis es verschwindet, weil es Ihre Netzhautzellen zerstört hat (für Wellenlängen, die die Hornhaut durchdringen können, und Säfte, um die Netzhaut zu erreichen) oder zumindest hört auf, "heller" zu werden, weil Ihr Auge genauso geschädigt wurde, aber bevor die Rezeptoren genug Signal abgegeben haben, um Ihrem Gehirn zu sagen, dass es intensives Licht wahrnehmen soll. Die Strahlung kann nicht hell genug werden, um eine "helle" Wahrnehmung hervorzurufen, bevor Ihr Auge geschädigt wird, oft dauerhaft und oft an der schlechtesten Stelle.

SCHÜTZEN SIE IHRE AUGEN unbedingt mit einer geeigneten Brille, INSBESONDERE mit Lasern - wenn Sie Ihre Brille verfehlen und einen Strahl ins Auge fangen, könnte das das Ende Ihres einfachen Lebens sein, und es ist umso schlimmer, wenn diese Strahlen in jeder Hinsicht unsichtbar sind ( nicht einmal ein sichtbarer Fleck an der Wand, geschweige denn Streulicht von Luft oder Schwebstoffen)! Und bedienen Sie NIEMALS einen auch nur annähernd seriösen Laser – das heißt, mehr als einen Laserpointer (was in Ordnung ist, solange Sie ihn NICHT IN Ihre Augen RICHTEN) – ohne einen guten Kurs in Lasersicherheitsverfahren.

Mit Blenden meine ich nicht buchstäblich den Rest Ihrer Sicht zu blockieren, sondern eher schmerzhaft oder übermäßig stimulierend, genauso wie ein helles weißes oder helles blaues Licht das Sehvermögen einer Person beeinträchtigen kann.

Ich bin mir nicht sicher, was Sie meinen, wenn Sie buchstäblich den Rest Ihrer Sicht blockieren , aber ein übermäßig stimulierendes Licht kann als blendend bezeichnet werden. Wenn Sie das meinen (im Gegensatz zu Augenschäden, die andere Antworten ausführlich behandeln), werden Sie von intensivem IR / UV nicht geblendet: Sie können mit einer so intensiven Quelle in Ihrem FOV immer noch klar sehen. So werden diese Datenschutzbrillen hergestellt: Das IR ist stark genug, um die Kameras zu blenden, stört aber nicht die menschliche Sicht.

Einige Korrekturen: Die Farbe wird nicht dunkler in dem Sinne, dass sie schwarz wird, sondern die Helligkeit nimmt ab. Jede Farbe wird schwarz, wenn man einen Neutralfilter davor legt, der nur die Helligkeit reduziert.

Sie haben Recht, dass es im IR-Bereich keine harte Grenze der Sichtbarkeit gibt. Der normale vorgegebene Bereich beträgt 700 nm Wellenlänge für Rot, aber zB ein Diodenpumplaser von 808 nm, der stark genug ist, um Papier in weniger als einer Sekunde zu durchbrennen, emittiert ein gut sichtbares Dunkelrot. In einem abgedunkelten Raum können Sie sogar das Licht eines Nd-YAG-Lasers mit 1064 nm sehen, wenn Sie die Leistung hoch genug einstellen, um Stahlplatten zu schneiden.

Aber in all diesen Fällen ist der Schaden für Augen und sogar Haut viel zu groß, bevor Sie Intensitätsstufen erreichen, die blendend sein können. Selbst diffuse Reflexionen sind bei diesen Leistungspegeln gefährlich.

Die Kurzformfrage lautet zum Zeitpunkt dieser Antwort: "Können Sie von einem "schwachen" Licht geblendet werden?" mit der Klarstellung, dass "geblendet" "geblendet" bedeutet ( "das klare Sehen zu verlieren, insbesondere durch das Betrachten von hellem Licht"). Diese Antwort befasst sich mit Lichtern, die aufgrund der Intensität und nicht der Wellenlänge schwach erscheinen.

Hier ist eine einfache Übung, die ich verwende, um eine bejahende Antwort zu demonstrieren. Wenn Sie möchten, können Sie dies selbst ausprobieren (Zuhause-Teilnahme) (Sicherheitshinweise am Ende).

Beginnen Sie an einem dunklen Ort, wie einem Raum oder einer Umgebung im Freien, die so dunkel wie möglich ist (idealerweise mit wenig Mond). Stellen Sie ein Teelicht oder eine andere kleine Kerze in die Mitte eines Personenkreises. Weisen Sie alle an, in die Kerzenflamme zu starren, ein Auge mit der Hand zu bedecken und ihre Hand 5-10 Minuten dort zu halten.

Während dieser Zeit können Sie eine Geschichte erzählen (oder sich eine interessante anhören ) usw. Ich wähle gerne eine über die überraschende Wirkung aus, die selbst etwas haben kann, das traditionell als das schwächste in seiner Kategorie angesehen wird. Stellen Sie sich vor, wie viel Kerzenstärke selbst relativ "schwache" Glühbirnen haben und wie selbst helle elektrische Lichter vom Tageslicht völlig in den Schatten gestellt werden!

Blasen Sie am Ende die Kerze aus und weisen Sie die Teilnehmer an, ihr Auge freizulegen. Es sollte ein deutlicher Unterschied zwischen dem, was mit einem Auge gesehen werden kann, und dem, was mit dem anderen Auge gesehen werden kann, bestehen. Das schwache Licht der Kerze hat eine Sehbehinderung in dem unbedeckten Auge verursacht. Es wurde geblendet .

Sicherheitsüberlegungen: Dies ist keine dauerhafte Beeinträchtigung und der Effekt sollte nach einer Weile (in der Größenordnung von mehreren Minuten) verschwinden, wenn sich die Augen an die Umgebungshelligkeit gewöhnen. Wenden Sie alle Vorsichtsmaßnahmen an, die für Situationen mit Kerzen/offenen Flammen und für das Herumtollen mit Sehbehinderung in der von Ihnen gewählten Umgebung gelten.