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外部分析器的各种感受器位于身体的表面(外感受器)
,接受各种外部的刺激。内部分析器在身体的内部器官和组织中分布着各种末梢感受器(内感受器)
,接受有机体内部发生变化的讯号。运动分析器处于中间地位,它的末梢感受器在肌肉和韧带内(本体感受器)
,能提供关于身体各器官的运动和位置的情况,确定外界事物的属性(如用手能摸物体)。
属于外部分析器活动而发生的感觉有:视觉、听觉、肤觉(触压觉、温度觉)
、味觉和嗅觉。同内部分析器的工作相联系的有机体觉。同运动分析器工作相联系的有运动觉、身体及其各部分在空间移动和姿势的感觉。痛觉能发出关于刺激物的伤害强度的信号,它分布在所有分析器中。
第二节 感受性及其测定
感受性是对于刺激物的感觉能力,它是用感觉阈限的大小来度量的。
感觉阈限是能引起感觉的、持续了一定时间①的刺激量。
并不是任何刺激都能引起感觉。如要产生感觉,刺激物就必须达到一定的量。
那种刚刚能引起感觉的最小刺激量,称为绝对感觉阈限。凡是没有达到这一数量的刺激物都处在阈限以下,不能引起感觉。例如人听不见远处的轻微声音,也
①持续时间是一个重要因素。因为时间过短,刺激的强度就因作用时间而转移。只有把时间延长到一定程度,例如对视觉来说约为三秒钟,产生感觉所必需的强度才实际上不再受刺激物作用时间的影响。
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觉察不到落在皮肤上的尘埃微粒。
绝对感受性是觉察出最小刺激量的能力。引起感觉所需要的刺激越弱,也就是说,绝对感觉阈限越小,那么,绝对感受性就越大。绝对感受性和绝对感觉阈限在数量上成反比关系。如以字母E代表绝对感受性,以字母R代表绝对感觉阈限,那么,它们之间的关系就可以用下列公式表示:
E=1R在刺激物引起感觉之后,如果刺激的数量发生变化,并不是所有的变化都能引起感觉上的变化。例如100克的重量再加上1克,是不能引起原来重量感觉的改变的。一定要使重量增加到8克或者更多,才能觉察到重量的改变。感觉所能觉察的刺激物的最小差异量叫做差别感觉阈限。与之相应的感受性,叫做差别感受性。差别感受性也跟差别感觉阈限成反比关系。十八世纪后半期,法国物理学家布格尔(P.BOuguer)
初次发现光觉领域中的差别阈限有如下现象:从绝对值来说,由于原有光的强度不同,差别阈限也就不同。但是,就其相对值来说,差别阈限值和原有光强度值之间的比值在很大范围内是相当固定的。十九世纪前半期,德国生理学家韦伯(E.H.Weber)在研究重量感觉时,也发现了同样的事实。
例如100克重量加上3克即可感到重量的变化,那么在200克重量之上,要加上6克才能感觉到重量的变化。
这个现象后来被称为布格尔-韦伯定律。如果以Ⅰ表示最初刺激物的强度,以Ⅰ+Ⅰ表示刚刚觉察出变化的较强刺激的I强度,布格尔-韦伯定律是说:当Ⅰ的大小不同时,Ⅰ的I
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大小也会不同,但III则是一个常数。因此,布格尔-韦伯定
律可以用数学公式III=K来表示。
其中K为常数。
在不同分析器范围内,常数K的数值不同。
对光的强度的差别感觉,K值约为1100,对声音强度的差别感觉约为1100,而对重量的差
别感觉则为130。
1860年,费希纳(G.H.Fechner)在韦伯研究的基础上引进了新的假定。这个假定是:刚刚可以觉察出来的刺激物的增加量(差别阈限值)是感觉的单位。因此,任何感觉的大小都可以用感觉随刺激强度变化而发生的变化的总和来表示。费希纳运用积分运算,获得如下公式:E=KlogⅠ+C其中E为感觉,I为刺激强度,K、C为常数。换句话说,感觉的大小同刺激强度的对数成正比。这意味着,刺激强度增加十倍,感觉强度才增加一倍。
前者是按几何级数递增的,而后者是按算术级数递增的。以音强(声音刺激的强度)和响度(声音感觉的强度)之间的关系为例,可见如下的对应关系:音强比相应的响度(分贝)
101010100201,0003010,00040
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许多实验资料证明,刺激物的物理强度和它们所引起的生理过程的强度之间存在着对数的依存关系。
在感觉领域中,这个关系也为许多实验事实所证明。不过,应当指出,布格尔-韦伯定律只是在刺激物为中等强度的范围内(虽然这个范围也相当大)才是正确的。接近绝对阈限或过强的刺激物作用的时候,差别感受性都会显著降低。因此,以布格尔-韦伯定律为基础的费希纳定律,也只适用于中等强度的刺激范围。
在心理生理学中,感觉阈限的测定有许多不同的方法。
通常把这些方法叫做心理物理学方法。
从1860年开始,费希纳就把刺激物的变化和感觉的相应变化之间在量上的关系的研究领域,称为心理物理学。
在心理物理学方法中最简单的方法是最小变化法(又叫限度法)。
这个方法是把微弱的刺激物一点一滴地增加,一直到产生感觉为止,这时刺激物数量的大小即代表反应的“出现阈限”。然后再从比较大的刺激量开始,逐渐减小,直到感觉消失为止,此时记录下来的是反应的“消失阈限”。绝对阈限是出现阈限和消失阈限的算术平均数。
心理物理学中还有两个比较重要和常用的测定阈限的方法,即适应法(平均误差法)和常定刺激法(正误示例法)。
适应法是由受试者自己调整一个刺激强度,使它跟实验者给与的标准刺激相等(测定差别阈限)或是由受试者自己调整一个刺激强度,使刺激刚能引起感觉(测定绝对阈限)。
把多次调整所得的全部结果求平均误差或标准差,即可计算出感觉阈限。
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常定刺激法是以强度不同的(按一定级量变异的)刺激物用随机的次序呈现于受试者,要求受试者报告有没有感觉到刺激(绝对阈限)
;或者比标准刺激大些、小些或相等(差别阈限)。每种刺激都呈现许多次。阈限是根据多次反应,按它们的正确的百分比来计算的。
一般是用统计方法求出报告正确率为50%的刺激值作为绝对阈限值。但在不能作相等或存疑报告,即受试只能报告是大些或小些的条件下,由于单凭猜测即可能达到50%的正确率,因此,这时要选报告正确率为75%的刺激值作为阈限值。
巴甫洛夫的条件反射方法提供了测定阈限的客观的方法。因为能形成暂时联系的最小刺激量可以看做刺激的绝对阈限。通过建立分化的实验,可以找到差别阈限。用条件反射法确定的阈限值一般可能比用口头报告的方法所获得的阈限值要低一些。而且,应当注意形成暂时联系并不一定引起感觉。因而用条件反射法所得的结果可能是生理上的刺激阈限(即刚能引起生理效应的最小刺激量)
,而不是感觉阈限。
第三节 视 觉一 视觉的刺激
视觉的适宜刺激为波长760毫微米(mu)到400毫微米之间的电磁振荡,也就是可见光谱部分。可见,这个部分只占电磁振荡全部波长的一小部分。
在特殊情况下,例如将光线显著增强,感受的范围可以扩展到950毫微米和313毫微米。
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电磁振荡的波长不同,相应地引起不同的颜色感觉。白光(例如日光)通过三棱镜的折射可以产生全部颜色刺激。
光的强度是用烛光(发光强度)
、勒(Lux照度)或朗(Lambert亮度)来表示的。
由于对眼睛作用引起的感觉不同,可以把光刺激分成两大类:无彩色,包括黑色、白色和其间所有不同程度的灰色;彩色,包括黑、白、灰以外的一切