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对数定律的推导

时间:2022-10-24 10:12:08浏览次数:44  
标签:Phi Psi 推导 韦伯定律 刺激 对数定律 感觉

我们知道韦伯定律:

\[C = \dfrac {\Delta \Phi} {\Phi} \]

其中 \(\Phi\) 为标准刺激的强度或原刺激量,\(\Delta \Phi\) 为引起差别感觉的刺激增量,即最小可觉差(just noticeable difference,JND),也可以叫差别感觉阈限(differential sensory threshold)。这个公式的 \(C\) 是一个常数,被称为韦伯分数,对于不同的感觉来说,\(C\) 的数值不相同。

需要注意的是,韦伯定律仅适用于刺激的中等强度。

对数定律是由韦伯定律推导而来的。

我们定义感觉量 \(\Psi\),它在刺激量 \(\Phi=a\),即绝对感觉阈限,的时候为 \(0\)。

我们很自然的会根据 JND 来去想 \(\Psi = 1\) 时的 \(\Phi\) 应该为多少。

很自然的想法,如果我们正好能感受到 \(\Phi\) 与 \(a\) 的差别,\(\Psi = 1\) 是合适的。

根据韦伯定律,这里 \(\Phi = a (1 + C)\)。

那么以此类推,我们很容易得到下面的关系:

\[\Phi = a (1 + C) ^ {\Psi} \]

通过简单的化简就能得到对数定律的基本形式:

\[\Psi = \log _ {(1+C)} \left( \dfrac {\Phi}{a} \right) \]

至于我们常见的对数定律的形式:

\[\Psi = K \lg I \]

这里的 \(I\) 大概是意指 \(\Phi / a\) 的,那么剩下的不过就是换底公式了。

因为韦伯定律仅适用于刺激的中等强度,对数定律同样也仅适用于刺激的中等强度。

对数定律同样也称为费希纳定律。

标签:Phi,Psi,推导,韦伯定律,刺激,对数定律,感觉
From: https://www.cnblogs.com/Apolynth/p/16820605.html

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