Spiegel

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Spiegel haben zahlreiche Einsatzbereiche pixabay/StockSnap

Spiegel werden vor allem häufig mit dem Thema Schönheit in Verbindung gebracht. Was hat also ein Artikel zu diesem Thema auf dieser Website verloren, kann man sich fragen. Nun, die reflektierenden Oberflächen werden seit geraumer Zeit ebenfalls in der Medizin bei diagnostischen Aufgaben zur Hilfe gezogen. Sie haben nämlich den Vorteil, dass sie Ecken und Winkel im Körper sichtbar machen können, die man mit freiem Auge nicht sehen könnte.

Wie Spiegel funktionieren, was für Arten und Bauweisen es gibt und wie sie genau in der Medizin zum Einsatz kommen, soll der folgende Artikel gebührend zusammenfassen. Nachfolgend gehen wir auf alle wichtigen Informationen rund um Spiegel und deren Gebrauch ein.


Was ist ein Spiegel?

Allgemein gesprochen, könnte man Spiegel als besonders glatte Flächen bezeichnen. Am häufigsten werden sie aus Glas hergestellt. Aber das Prinzip, das hinter Spiegeln steht, wird Reflexion genannt. Und die hängt davon ab, wie glatt die Oberfläche eines Gegenstands ist. Lichtwellen werden nämlich umso besser parallel reflektiert, also zurückgeworfen, desto glatter der Gegenstand ist, an dem sie auftreffen.

Im Falle eines Spiegels, wird also das meistmögliche Licht wieder parallel reflektiert. Dabei halten sich Einfallswinkel und Ausfallswinkel die Waage. Spiegel sind also Gegenstände, die das eingefallene Licht so gut parallel reflektieren, dass ein wirklichkeitsgetreues Abbild entsteht. Eine ruhige Wasseroberfläche eines Teiches weist beispielsweise auch einen Spiegel-Effekt auf, wobei das Spiegelbild hier allerdings recht verschwommen anmuten kann.

Es werden nämlich auch an rauen Oberflächen Wellen reflektiert, allerdings nicht im selben Winkel, wie diese auf die Oberfläche getroffen sind. Das bedeutet, dass die einfallenden Lichtstrahlen zwar reflektiert, aber dabei auch zerstreut werden und sich kein erkennbares Spiegelbild ergibt. Doch selbst bei noch so genauen Spiegeln treten jedenfalls Reflexionsfehler auf oder anders ausgedrückt ist der Reflexionsgrad niemals völlig ausgeschöpft.


Symbolik von Spiegeln

Spiegel symbolisieren zwei sehr unterschiedliche Bereiche. Einerseits stehen sie oft für Schönheit, Eitelkeit oder Wolllust, wie zum Beispiel im Märchen „Schneewittchen und die sieben Zwerge“. Andererseits sind sie häufig ein Zeichen für Klugheit, Selbsterkenntnis, Wahrheit und Reflexion. In der Antike standen Spiegel oft für die Seele von Menschen.

Spiegel & Symbolik – pixabay/DirtyOpi

So galt auch die Ansicht, die Seele einer Person in einem Spiegel einfangen zu können. Deshalb wurden bei den Kelten Frauen mit ihrem Spiegel begraben. Die Worte „Spiegel“ und „Leben“ waren im alten Ägypten dieselben. In der griechischen Mythologie begegnen wir Spiegeln beispielsweise bei Narziss, der sich aus lauter Begeisterung über sein Spiegelbild nicht aus dem Wasser bewegen wollte.

Im Judentum gilt der Spiegel als Symbol für Moses Erleuchtung am Berg Sinai. Maimonides, ein jüdischer Philosoph, verglich die göttliche Offenbarung mit einem die Nacht erhellenden Blitz. So ein Erlebnis hatten die meisten Propheten nur wenige Male im Leben, während Mose die göttliche Offenbarung und Herrlichkeit wie ein glatter Spiegel wiedergab.

Paulus spricht im Neuen Testament vom Spiegel als Metapher für die Gotteserkenntnis. In der Antike bestanden sie aus strahlend gereinigten Metallplatten. Diese gaben kein deutliches Bild wieder. Aus diesem Grund spricht Paulus davon, dass man im irdischen Leben nur verschwommen sieht und erläutert die stückweise, unvollkommene Erkenntnis des Menschen gegenüber der makellosen Liebe, die über allen Tugenden steht.


Formen, Arten & Typen

Es gibt allerhand verschiedene Formen und Arten in der Bauweise von Spiegeln. Diese werden durch verwendete Materialien differenziert.

Glasspiegel

Glasspiegel besitzen außen an der reflektierenden Metallschicht nocheinmal eine Glasplatte, die die Reflexionsschicht schützen soll. Das Licht durchquert das Glas bei der Reflexion zwei Mal, das erste Mal beim Einfallen und das zweite Mal beim Zurückwerfen des Lichtes.

Allerdings können durch diese Glasschicht über der Reflexionsschicht Schattenbildungen und Mehrfachbilder entstehen, die das Spiegelbild verändern. Das stellt bei herkömmlichen Wandspiegeln kein Problem dar. Für diese haushaltsüblichen Spiegel wird meistens Floatglas verwendet.

Optische Spiegel

Anders sieht die Sache allerdings bei Spiegeln im medizinischen Bereich aus. Generell in technischen Befugnissen stehende Spiegel, die für optische Geräte verwendet werden, müssen um einiges präziser sein. Aus diesem Grund wird hier keine schützende Glasplatte über das reflektierende Metall gelegt.

Manchmal fehlt sogar das Trägermaterial hinter der reflektierenden Schicht, aus welcher solche Spiegeln zur Gänze bestehen. Hier wurde die Reflexionsschicht einfach extrem glatt poliert.

Diese Art von Spiegeln sind neben ihrer besonderen Präzision, außergewöhnlich empfindlich. Denn jeder Kratzer schädigt eins zu eins das Spiegelbild. Solche optischen Spiegeln werden beispielsweise in Spiegelreflexkameras verbaut.

Eine Abwandlung von optischen Spiegeln sind sogenannte Prismenspiegel, die ihren Namen ihrer Form zu verdanken haben. Diese weisen zwar außen eine Glasschicht auf, aber innen reflektiert einfach das glatte Material das Bild auf eine andere Fläche weiter, bis es auf einer sonstigen Seite wieder aus dem Prisma austritt und wir es wahrnehmen können.

Planspiegel

Es gibt ganz gerade Spiegel, die Planspiegel genannt werden. Sie geben das Abbild unverzerrt wieder. Diese ungewölbten Modelle verzerren das Bild nicht, da sie die Lichtstrahlen in einer Ebene parallel zueinander reflektieren. Dadurch ergibt sich ein spiegelverkehrtes Bild, das so aussieht, als stünde das abgebildete Objekt so weit hinter dem Spiegel wie es in Wahrheit vor dem Spiegel steht.

Die Entfernung von Objekt zu Spiegelbild ist also doppelt so groß wie die Entfernung vom Objekt zum Spiegel. Das führt zwangsweise auch zu einer optischen Verkleinerung des Objekt aufgrund der perspektivischen Wahrnehmung.

Besondere Spiegel

Die Spiegel-Wirkung variiert je nach dem welches Material den Reflexionskörper bildet. Zudem haben unterschiedliche Metalle abweichende Wellenlängen, die sie besonders gut reflektieren. Gold und Silber sind für sichtbares Licht am besten geeignet, wobei Gold die Farben des Bildes verändert. Silber verhält sich nicht so, weshalb in den meisten Glasspiegeln Silber verbaut wird.

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Die Spiegelung variiert je nach Material – pixabay/Sciffler

Aluminium wird für Anwendungen herangezogen, die etwas mit UV-Strahlung zu tun haben, zum Beispiel Kaltlichtspiegel. Solche kommen in Halogenlampen zur Anwendung. Bei Warmlichtspiegeln geht es dagegen im die Infrarotstrahlung. Diese Art von Spiegeln wird in optischen Geräten und Bühnenbeleuchtungen benutzt.

  • Glasspiegel
  • Kaltlichtspiegel
  • konkave Spiegel
  • konvexe Spiegel
  • optische Spiegel
  • Prismenspiegel
  • Warmlichtspiegel

Aufbau, Funktion & Wirkung

Spiegel können sich in der Funktion, ihrem Aufbau und auch der Wirkungsweise unterscheiden. Nachfolgend gehen wir genauer auf die jeweiligen Kategorien ein.

Die Funktion

Wir haben nun weiter oben bereits gelesen, dass Spiegel das Licht reflektieren und ein Abbild sichtbar wird, weil die Oberfläche eines Spiegels ganz besonders glatt ist und das Licht genauso reflektiert wird, wie es auf den Spiegel auftraf. Im Gegensatz dazu sind raue Flächen wohl ebenso fähig zur Reflexion des Lichtes, wobei allerdings die Ordnung verloren geht, die zur Entstehung des Abbildes notwendig wäre.

Veranschaulicht kann das am Beispiel eines kleinen Balles werden. Man stelle sich also einen Flummi vor, der auf einen glatten Parkettboden geworfen wird. Der Flummi prallt im selben Winkel wieder ab, in dem er aufgekommen ist, wie bei einem Spiegel. Man kann also mit ein bisschen Übung lernen abzuschätzen, wo der Ball hinfliegen wird.

Anders sieht die Sache bei einem Fliesenboden auf, der durch die Fugen einiges an seiner Glattheit eingebüßt hat. Werfe ich den Flummi in die Mitte einer Fliese ändert sich im Flugverhalten nichts zu Parkettboden. Treffe ich aber auf oder in eine Fuge, so wird der Ball unkontrolliert in irgendeine andere Richtung abprallen, mit der ich wahrscheinlich nicht gerechnet habe.

Noch stärker wäre dieser Effekt, wenn der Boden generell nicht glatt wäre, sondern lauter Mulden und kleiner Erhebungen aufweisen würde. Wenn auf so eine Hügelwelt viele Flummis auf einmal geworfen werden, ergibt sich ein heilloses Durcheinander. Genau dasselbe passiert auch mit Lichtstrahlen, die auf raue Flächen treffen. Das Bild, das auftrifft, wird in alle Richtungen zerstreut und ist für uns nicht mehr erkennbar.

Wirkungsweise

Die Funktionsweise verschiedener Spiegel hängt von derer Form an der Oberfläche ab. Planspiegel geben das Abbild unverzerrt in Originalgröße wieder.

Hohlspiegel vergrößern das Bild, wenn sich der Betrachter in der Brennweite der Reflexion befindet. Diese konkaven Modelle werden aus diesem Grund häufig als Kosmetik- oder Rasierspiegel verwendet. Auch in Spiegelteleskopen finden sie Anwendung. Parabolspiegel gelten als eine besondere Form konkaver Spiegel. Diese sind in solarthermischen Kraftwerken und vielen Autoscheinwerfern verbaut.

Umgekehrt ist die Lage bei konvexen Spiegeln. Diese sind nach außen gewölbt und verkleinern das Bild eines größeren Areals auf ein vergleichbar nichtiges Sichtfeld. Diese Technik ist zum Beispiel im Zuge der Verwendung von Verkehrsspiegeln sinnvoll. Aber auch Rück- und Seitenspiegel in Autos sind einachsig konvex gekrümmt und erweitern so die sichtbare Fläche, wobei im Zuge dessen der Tote Winkel schrumpft.

Spiegel werden meistens aus Glas und Metall gefertigt. Heutzutage wird Glas überwiegend versilbert. Es gibt allerdings auch die billigere Variante, die mit Aluminium beschichtet ist.

  • Glatte Oberfläche
  • Reflexion
  • Formung
  • unverzerrte Abbildungen
  • Vergrößerung
  • Verkleinerung

Medizinischer Nutzen

Der medizinische und gesundheitliche Nutzen von Spiegeln

In der medizinische Diagnostik finden Spiegel Anwendung im großen Bereich der Endoskopie. Da unser Körper so verwinkelte Stellen hat, die man für das freie Auge nur invasiv sichtbar machen könnte, kommen Spiegel zum Einsatz. Denn es würde sich äußerst risikoreich und körperlich belastend für den Patienten herausstellen, wenn dieser bereits zu diagnostischen Zwecken aufgeschnitten werden müsste.

Augenarzt, trockene Augen Brille

Auch in der Medizin kommen Spiegel zum Einsatz

Die Erfindung von Endoskopen war revolutionär in der Diagnostik des MagenDarm-Traktes und der Gebärmutter. Mittlerweile werden diese Geräte in weit mehr verschiedenen Körperregionen angewandt. Sogar Ohren, Nase und Tränendrüse werden über diese Technik untersucht. Die simpelsten Endoskope bestehen aus einen starren Rohr, das natürlich eine Lichtquelle benötigte.

Aus diesem Grund wurden Spiegel verwendet um das Licht durch das Rohr ins Körperinnere zu spiegeln. Umgangssprachlich verwendet man deshalb Begriffe wie Magenspiegelung, Darmspiegelung usw. Lange Endoskope bekamen schließlich am vorderen Ende zusätzlich eine Linse.

Mit diesen Apparaten kann man Körperhöhlen und Hohlorgane von innen betrachten und viele Krankheiten sicher feststellen, die früher lediglich auf der Basis von Vermutungen diagnostiziert werden konnten.

Vor einer endoskopischen Untersuchung werden die Patienten häufig mit Beruhigungsmitteln oder einer Narkose vorbereitet. Die Endoskope an sich erweisen sich als sehr erschütterungsempfindlich. Die Linse könnte beispielsweise verschoben werden, was das Bild erheblich beeinträchtigen würde. Folgend werden wir uns endoskopische Untersuchungen anhand der Nasenspiegelung genauer ansehen.

Nasenspiegelung

HNO-Ärzte wenden die Nasenspiegelung, oder Rhinoskopie, zur Untersuchungen der inneren Nasenoberflächen an. Die vordere Nasenspiegelung wird durch ein Nasenspekulum durchgeführt, während ein Spiegel auf der Stirn des Arztes das Licht für diese Untersuchung liefert. Bei der hinteren Rhinoskopie wird ein sogenannter Nasen-Rachen-Spiegel verwendet, welcher abgewinkelt ist. Diese Untersuchung wird über die Mundhöhle durchgeführt.

Durch Rhinoskopie können Aussagen über die Beschaffenheit der Nasenschleimhaut und des Nasensekrets getroffen werden. Darüber hinaus erkennt der Arzt im Zuge der hinteren Nasenspiegelung eine Entzündung der Kieferhöhle durch Austreten eines eitrigen Ausflusses. Ebenfalls Nasentumore können im Zuge dieser Untersuchung erkannt werden.

Liste der endoskopisch zugänglichen Körperregionen:


Fragen & Antworten

Woraus besteht ein Spiegel?

Ein Spiegel besteht zuerst aus einem Trägermaterial, das als Deckschicht als Schutz gegen Rost schützen kann. Die nächste Schicht ist ein Metall, dass die Funktion des Reflektierens des Spiegels übernimmt. Oft handelt es sich hierbei um Gold, Silber oder Aluminium. Bei Glasspiegeln liegt über dem Metall noch eine schützende Glasplatte auf, die bei optischen Spiegeln fehlt.

Wo werden Spiegel überall verwendet?

Spiegel sind sehr vielseitig in Verwendung. So findet man sie nicht nur im Badezimmer, sondern ebenfalls im Auto. Genaugenommen an zumindest drei Stellen im Auto sind Reflektoren zu finden, wobei in vielen Autos ebenfalls in den Scheinwerfern Spiegel verbaut sind. Weitere Anwendungen sind in der folgenden Liste angeführt.

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Spiegel sind überall zu finden – pixabay/igorovsyannykov

  • Autoscheinwerfer
  • Bühnenbeleuchtung
  • Halogenlampen
  • Kosmetikspiegel
  • optische Geräte
  • Rückspiegel
  • Seitenspiegel
  • Solarthermische Kraftwerke
  • Spiegelreflexkamera
  • Spiegelteleskope
  • Verkehrsspiegel

Warum verwendet man Spiegel in der Medizin?

Unser Körper verfügt über zahlreiche Hohlräume und Faltungen. Diese sind alle nicht so einfach zugänglich für das menschliche Auge. Außerdem spielt sich Vieles im Inneren des Körpers ab, was wir sowieso nicht sehen können. Man muss also erstens Licht in die Hohlräume bekommen und zweitens eine Methode finden, mit der man gut in den Hohlraum hineinsehen kann. Dies ist Medizinern mit Hilfe von Röhren, sogenannten Endoskopen gelungen, in welche Licht von außen hinein gespiegelt wird.


Unser Fazit zu Spiegeln

Spiegel sind erstaunlich vielseitig einsetzbar. Sie hatten bereits in der Antike eine besondere Bedeutung und werden bis heute geschätzt und verwendet. Im Straßenverkehr sorgen sie für erhöhte Sicherheit und die Medizin hat durch Spiegel ihre diagnostischen Möglichkeiten revolutioniert. Spiegel ist außerdem nicht gleich Spiegel, weil sie manchmal ein möglichst genaues Abbild geben sollen und manchmal eine Verzerrung zweckgebunden notwendig ist. Sie sind also mit weit mehr als nur mit Schönheit und Eitelkeit zu verbinden.

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