Райт - Наука о запахах - 1966 (947297), страница 13

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 13)

Если Лх/х= =сонэ! для минимально ощутимого различия, это должно быть справедливо и для других приращений величины данного раздражителя, что математически можно записать так: сБ=С вЂ” „ где сБ представляет прирост ощущения, вызванный усилением раздражителя с/х, действие которого наложилось на действие уже существовавшего раздражителя х, а С вЂ” коэффициент пропорциональности.

Математика — это количественная логика, и, раз уж мы выразили математически какую-то идею, обычные преобразования позволяют нам логически развить количественные следствия нашей идеи. 1-!е вдаваясь в подробности этих математических преобразований, скажем лишь, что если Ю=С— х то 3=а!сох — а!одх„ э Лх обозначают величину так наэываемого раэностного, или дифференциального, порога ощущении.— Прим. перев.

где 5 — сила ощущения (измеренная тем или иным способом);!ой х — логарифм силы (энергии, концентрации и т. д.) раздражителя, вызывающего данное ощущение 5; )ой х,— логарифм силы раздражителя, вызывающего пороговое ощущение, а а — константа. Именно это логарифмическое отношение между силои раздражителя и силой ощущения называют законом Вебера — Фехнера (или Фехнера — Вебера). Главное в этом законе то, что он показывает возможность постановки эксперимента несколько иного типа.

(В первом эксперименте было просто показано, что Лх/х=сопз1 для минимально ощутимого различия.) Если эта формула верна, тогда в соответствии с основами математики графическое изображение зависимости ощущения 8 от логарифма силы раздражителя х должно представлять собой прямую линию. Прежде чем мы увидим, каким образом эти закономерности применимы к запахам, следует обратить внимание еще на одно обстоятельство. Когда концентрация пахнущего материала равна нулю, ощущение запаха тоже, естественно, равно нулю. Нулевое значение ощущения сохранится до тех пор, пока значение концентрации, возрастая, не достигнет порогового (х,) и несколько не превысит его.

Поэтому интенсивность ощущения и величина концентрации пахнущего материала различаются тем, что одна из этих величин может быть равна нулю, тогда как. другая может иметь в это время отличное от нуля значение. Ученые из Горнорудного бюро США несколько лет назад использовали следующий грубый метод количественной оценки силы запаха. Их интересовало, можно ли посылать аварийный сигнал работающим в угольных шахтах путем добавления сильно пахнущего вещества в вентиляционную систему или к сжатому воздуху, на котором работают пневмобуры. Для этого им нужно было узнать, какое количество пахучего вещества создает ощущение запаха определенной силы.

Сначала они создали прибор для получения смеси воздуха с этилмеркаптаном — веществом, обладающим при добавлении его в воздух сильным и весьма неприятным запахом. Затем шести наблюдателям, участвующим в опыте, было предложено испытать запах этилмеркаптана в различных концентрациях и попытаться оценить силу его по следующей шестибалльной системе.

Оценка 0 соответствует полному отсутствию ощущения запаха; оценка 1 — наличию еле ощутимого запаха, на грани восприятия; оценка 5 соответствует очень сильному ощущению запаха, максимальной интенсивности его; однако такой запах должен восприниматься только как запах и не вызывать никаких других физиологических реакций, например раздражения глаз или дыхательных путей, тошноты и т.

д. Промежуточные оценки должны были относиться к следующим ощущениям запаха: 3 — отчетливый запах средней силы между 1 и 5; 2 — слабый, воспринимаемый как промежуточный между 1 и 3, и, наконец, аналогично двум предыдущим 4 — сильный, промежуточный между 3 и 5. В соответствии с этой шкалой испытуемые и должны были записать свои оценки интенсивности запаха разных концентраций. Их показания не всегда совпадали, однако при участии в опыте нескольких испытуемых (обычно шести) и последующем вычислении средних значений можно было получить вполне удовлетворительные результаты измерений интенсивности запаха.

Поскольку один из испытуемых был недостаточно «разборчивым» (он почти все запахи оценил одинаково, как 2) и, кроме того, участвовал менее чем в половине экспериментов, при построении общего графика я отбросил его оценки (фиг. 9). Каждый кружок на графике представляет собой среднюю из пяти (иногда четырех) оценок силы запаха. Например, последний кружок (слева внизу), означает, что только один из пяти человек почувствовал запах соответствующей концентрации; в результате среднее значение силы запаха в этом случае составило 0,20. Следующий кружок означает силу запаха 0,60, потому что его почувствовали трое из пяти испытуемых, и т, д. Полученный график интересен, во-первых, тем, что, несмотря на очень приблизительный метод оценки интенсивности запаха, на нем отчетливо видна линейная зависимость силы ощущения от силы воздействия в соответствии с законом Вебера — Фехнера.

Во-вторых, эта зависимость сохраняется в огромном диапазоне коцептраций. Если пороговая концентрация для человека в среднем составляет около 1 х 1О ' частей на миллион частей воздуха, то максимальная из испытанных концентраций, дающая ощущение тошноты (5 баллов), составляет !О' частей на миллион частей воздуха, то есть она в 1О миллионов раз превышает пороговую концентрацию. 72 о -5-4 -ЗЧ -2 -! 0 1 2 3 4 5 Соо С Ф и г.

9. На этом графике представлены результаты экспериментов Фельднера с этилмеркаптаном. 5 — сила запаха, установленная по шестибалльной шкале, а 1оя С вЂ” логарифм числа частей пахучего вещества на миллион частей воздуха. Это графическое изображение закона Вебера — Фехнера. Использование логарифмического масштаба создает растяжение оси абсцисс для малых концентраций и сжатие для больших. Отрезок шкалы от !оя С= — 5 до 1оя С=5 соответствует диапазону концентраций от 0,00001 до 100 000 частей на миллион. Оказывается наш нос чувствителен не только к громадному числу различных запахов, но и к огромному диапазону их концентраций.

11ри этом небольшие качественные различия в запахах мы улавливаем гораздо лучше, чем небольшие изменения в силе какого-нибудь одного запаха. Из графика видно, например, что концентрацию этилмеркаптана приходится обычно изменять примерно втрое, чтобы достичь минимально ощутимого различия в силе запаха, то есть Лх/х=з/э для минимально ощутимого различия. Это означает, что между верхним и нижним пределами восприятия запаха содержится лишь около 25 или ЗО единиц ЩР. 73 Описание нила«а Сценка О 1 2 3 5 Отсутствует Едва заметный Отчетливый Умеренный Сильный Невыносимый Эта шкала ничего не говорит о том, приятный это запах или неприятный. Она касается только силы запаха ~ Слова здесь подобраны таким образом, чтобы можно было избежать неопределенных сравнений типа «очень слабый» или «довольно сильный». Со всем этим связан, вероятно, самыц любопытный из всех интересных фактов, касающихся запаха: ведь почти не существует «бесхарактерных» запахов.

Каждый отчетлив, и, что самое замечательное, каждый сохраняет свою отчетливость до самого порога восприятия, Только вблизи пороговой концентрации существует некоторая неопределенность, приводящая к таким замечаниям, как: «... да, я чувствую что-то, но я не уверен...», но, едва только запах усилится, хоть слегка, ответ меняется на вполне 74 Таким образом, наши косы представляют собой весьма неважные приборы для количественной оценки силы запаха, однако для качественной работы, если нми пользоваться надлежащим образом, они превосходны,' Поэтому было бы ошибкой, экспериментируя с запахами, добиваться сколько-нибудь значительной точности в количественном отношении. Все это важно учитывать при разрешении таких практических задач, как, например, загрязнение воздуха промышленными предприятиями, распространяющими отвратительные запахи.

Если мы просим население охарактеризовать силу запаха, не следует пытаться улавливать в ответах тонкие различия, которые позволили бы делать какие-либо количественные оценки. Для обсуждения подобных вопросов необходимо тщательнейшим образом подбирать слова, если мы хотим избежать несущественных аргументов. Если, например, принять в качестве стандарта следующую терминологию и соответствующую ей шкалу оценок, то мы увидим, что ответы людей редко будут отличаться более чем на единицу: положительный: «... теперь есть, очень слабый, но я могу узнать его»т ~- Наши глаза не обладают такой способностью распознавать цвета при слабом освещении.

Предел цветового восприятия лежит гораздо выше порога восприятия света вообще. Это привело к открытию в сетчатке глаза, или, как ее называют, ретине, двух типов светочувствительных приемников (эти рецепторные клетки за свою форму получили название палочек и колбочек '). Тот факт„что наши носы продолжают различать запахи даже при малых концентрациях пахучего вещества, может ррссказать кое-что важное о их работе. Существует много запахов, характер которых меняется в зависимости от концентраци~.

Характеристики

Список файлов книги