第二节几种主要的感觉
一、视觉
（一）视觉过程
视觉的适宜刺激是波长为760毫微米到380毫微来之间的光波，也叫可见光，它只占整个电磁波范围的一小部分（图5—3）。超出可见光谱两端的电磁波，即短波方面的紫外线和长波方面的红外线，是人眼通常所感受不到的，但在特殊情况下，例如，眼睛在高能量光线的照射下，其感受的范围可扩展到313毫微米和950毫微米。
视觉的绝对阈限很低，1个光子可以使1个视杆细胞兴奋，5个光子就可以引起视觉。②
视觉器官是眼球（图5—4）。按其功能可分为折光系统和感光系统两部分。折光系统包括角膜、水晶体、玻璃体等，它的功能是将外界物体所反射的散光聚集在视网膜上形成一个清晰的视象。
眼球的感光系统是视网膜，为眼球感受光线的最重要的装置。视网膜上的视细胞是直接感受光刺激并将其转换成神经冲动的光感受器。
视觉形成的过程如图5—5所示：外界物体所反射的光线（a），通过眼球的折光系统投射到视网膜上（b），视细胞将光能转换成电能——神经冲动并由视神经传递至大脑（c），最后于大脑皮层视觉中枢形成这一物体的视象——感觉（d）。
（二）颜色视觉
颜色视觉是由不同波长的光线引起的。正常人在光亮条件下能看到可见光谱的各种颜色，表5—3是各种颜色的波长和光谱的范围。
白光（如阳光）不是单色光，它是各种色光的混合光线。白光通过三棱镜的折射可以产生全部颜色刺激。
物体的颜色除了发光体外，只有在它们反射光线照射时才呈现出来，而且物体的颜色还要受到光源条件的影响。因此，物体的颜色主要是由在不同的光照条件下，物体所反射的光线决定的。
所有的颜色可以分为彩色和非彩色两大类。非彩色包括黑色、白色以及界于二者之间的深浅不同的灰色。彩色包括除了黑、白、灰
表5—3 光谱颜色波长及范围①
颜色 波长（nm② 范围（nm）
红橙黄绿蓝紫 700620580510470420 640—750600—640550—600480—550450— 480400—450
灰以外的所有颜色。颜色有三种属性，即明度、色调和饱和度。这三者在颜色视觉中组成了一个统一的总效应。明度是彩色和非彩色的共同属性，它是由物体表面的反射系数决定的。反射系数大，明度就大；反射系数小，明度就小。例如，白纸的反射系数可达0．8，因此就使人感到很明亮，黑绒的反射系数只有0．033，因此就使人觉得很暗。色调是彩色的最重要属性，它决定了颜色的主要性质和特点，是由物体表面所反射的光线中占优势的那一种光线决定的。饱和度是彩色的另一属性，它是色调的表现程度，是由物体表面所反射的占优势的那一种光线与整个反射光线的比例所决定的。优势光线所占的比例越大，饱和度越大，反之就小。
在日常生活中引起颜色视觉的光线绝大多数都是不同波长光波混合在一起的混合光，各种混合光的颜色都是由红、绿、蓝这三种原色按各种比例混合而成的，例如：
红色＋绿色＝黄色
红色＋蓝色＝紫色
蓝色＋绿色＝青色
红色＋绿色＋蓝色＝白色。
因此，色光混合用的是加色法。它同颜料的混合不同。颜料混合用的是减色法，而且三原色也不同，是青、品红、黄，（又称减红色、减绿色、减蓝色）。颜料的混合可由下式表示：
青色＝白色－红色
品红色＝白色－绿色
黄色＝白色－蓝色。
颜料混合的减色法和色光混合的加色法虽然是两种不同的混色法，但其规律是基本相同的，因为颜料的颜色是由颜料吸收了一定波长的光线后所反射的光线混合而成的。例如，黄色的颜料就是它吸收了阳光中的蓝光，由反射出来的其它色光混合而成的。
颜色混合的规律有三：
①互补律 每一种颜色都有另一种同它相混合而产生白色或灰色的颜色，这两种颜色称为互补色。例如，色光混合的三原色红、绿、蓝就分别是颜料混合的三原色青、品红、黄的补色。
②间色律 混合两种非补色，能产生一种新的介于二者之间的中间色。例如，红色和黄色混合以后可以得到界于它们之间的橙色。
③代替律 混合色的颜色不随被混合色的光谱成分而转移，不同颜色混合后产生的相同的颜色可以彼此互相代替。例如，黄光和蓝光混合产生灰色，用红光和绿光混合而成的黄光与蓝光混合后也可产生灰色。因此，只要在感觉上颜色是相似的，便可以互相代替而得到同样的视觉效果。不过，上述的规律只适用于色光的混合。
二、听觉
（一）听觉过程
听觉的适宜刺激是频率为16～20000次／秒（赫）的音波，也叫可听音。音波是一种机械波，它是声源的振动在介质中的传播，因此传播的速度与介质的特性有关。在0℃空气中，音波的速度为331米／秒。在此基础上，温度每增高1℃，音速就增加0·6米／秒；在水中，音波的速度要比在空气中快5倍。
如图5—6所示，听觉的感受性在1000—4000赫兹的音波范围内最高，在这种情况下，听觉的绝对阈限一般定为音强0分贝。500赫兹以下和5000赫兹以上的音波则需要大得多的强度才能被感觉。16赫兹以下和20000赫兹以上的音波，在一般情况下是听不见的。不同年龄的人听觉有所不同，例如，小孩子能听到30000～40000赫兹的高音，50岁以上的人则只能听到13000赫兹的声音。当音强超过120分贝时，音波便不再引起听觉的进一步变化，产生的是压、痛感觉。因此，120分贝的音强是听觉的上阈。听觉的差别感受性较高，能觉察几赫兹的音波差异，但对不同频率的音波，其差别阈限有所不同。例如，1000赫兹的音波，差别阈限是3赫兹，更高频的音波，差别阈限则增高，400赫兹左右的音波，差别阈限最低。
听觉器官耳朵（见图5—7）由外耳、中耳和内耳三部分组成。其中最重要的部分是内耳的耳蜗，听觉的感受器毛细胞就在耳蜗科蒂氏器上。音波经由外耳、中耳而传到内耳科蒂氏器上的毛细胞便将音波刺激转化为神经冲动，并由听神经传至大脑，最后于大脑皮层听觉中枢产生听觉。（二）音高、响度和音色听觉的主观体验：音高、响度和音色分别对应于物理上声音的三个基本量度：频率、强度和振动形式。
音高是由声音的频率所决定的。音波的频率越大，听到的声音的音调就越高；频率越小，音调就越低。例如，在人的声音中，男子声带厚而长，振动缓慢，说话时的振动频率约95～142赫兹，声音较为低沉；女子声带薄而短，振动较快，说话时的频率可达272～653次，因此比男子的声音高得多。
响度与音波的物理强度相对应，音波越强，振幅越大，声音就越响；音波越弱，振幅越小，声音就越轻。但在感觉上声音的响度与音波的强度之间的对应关系不是直接关系，而是对数关系。一般响度用音压级（SPL）来表示，它的单位叫分贝（db）。
音色是指基本频率与强度相同，但附加振动成分不同的声音彼此区分开来的特殊品质。音色是由构成复合音的各个部分音波的相互关系所决定的。在复合音中，频率最低、振幅最大的音波叫基音，其余的叫陪音。各种即使基本频率相同的声音，音色不同，各具特色，就是由于它们的陪音的数目、频率、振幅各不相同所形成。
（三）乐音和噪声
根据音波物理性质的不同，可以将音波分为纯音和复合音两类。如图5—8所示，纯音是单一的正弦曲线形式的运动，只有单个频率，因此也是最简单的音波。纯音在日常生活中较为少见（如音叉的声音），但却是实验室常用的声音。
日常生活中的声音几乎都是复合音，它们都是由多个频率的不同音波所组成的。复合音又可按它们是否具有周期性分为两类。呈周期性振动的复合音叫乐音（图5—8），如乐器的声音和语言中的元音等。呈非周期性振动的复合音叫杂音，如噪音和语言中的辅音等。
噪音还可以从社会的和心理的意义来定义，即是一种不需要的声音。例如，音乐如果妨碍工作、学习或休息，也可以成为一种噪音。
七十年代初，国际标准化组织已把噪音污染列为首位的公害。
目前在我国，噪音也成了城市的第二大公害。
如果将日常生活中的各种声音按强度大小的顺序排列的话，大致可以排列成图5—9这样的一个序列。研究表明，如果长期在95分贝的噪音环境里工作和生活，大约有29％的人会丧失听力，即使噪音只有85分贝，也还有10％的人会发生耳聋。120～130分贝的噪音能使人感到耳内疼痛，更强的噪音就会使听觉器官受到损伤。中国科学院声学研究所高声强实验室的实验表明，165分贝的噪音可以使大白鼠在5分钟后死亡。噪音还会引起人的疲劳，产生消极的情绪。一般来讲，80分贝以上的噪音就会影响人的情绪，100分贝以上还会产生生理性的不良影响。
三、其他感觉
（一）皮肤感觉
皮肤感觉包括触压觉、温度觉和痛觉等。它们的感受器散布于全身体表，为感觉神经元周围突分布在皮肤中的神经末梢器，也叫做感觉点。在体表的同一部位，痛点最多，压点其次，然后是冷点，温点最少；从全身来看，鼻尖的压点、冷点和温点最多，胸部的痛点最多。
当物体与皮肤接触时，由于给予压点的刺激形状、强度和方法的不同，会引起痒感、接触感和压迫感等程度不同的触压觉。但引起触压觉的并不是压力本身的刺激，而是使神经末梢变形的压力差。如果把手指插入水银中，就会发现压觉并不是来自手指所浸入的部位，而是来自手指在空气和水银的交界处。触压觉的敏感度在全身各部位是不同的，舌尖、唇部和手指等处较高，背部、腿部和手背等处较低。
温度觉包括冷觉、温觉和热觉，它们是冷点和温点在…10℃～60℃的温度刺激作用下产生的，超过这个范围的温度刺激不再产生温度觉而引起痛觉。由于皮肤表面的温度是30℃左右，因此30℃左右的温度刺激不产生什么感觉，叫做生理零点，超过此点的温度使人感到温暖，低于此点的温度使人感到冷。热觉是42℃以上的温度刺激引起的，但用此温度刺激冷点并不产生热的感觉而产生强冷的感觉，这叫做矛盾冷觉。因此，一般所谓的热觉是冷点的冷觉和温点的温觉二者融合的体验。
痛觉的感受器除了皮肤上的痛点外，还分布在身体的几乎所有的组织中。电刺激、机械刺激、化学刺激、极冷或极热都能引起痛觉，它是对这几种刺激极端程度的感觉，因此，是机体的一种保护性的机能。
触压觉、温度觉和痛觉虽然各不相同，但它们常常混在一起，神经冲动的发放常常是触、冷、温等觉的组合所引起的，因此在感觉上将它们严格地区分开来是相当困难的。
（二）嗅觉和味觉
嗅觉和味觉都是对化学物质的感觉，虽然嗅觉是由化学气体的刺激引起的，味觉是由含有化学物质的液体刺激所引起的，但两者互相影响，互相配合，关系非常密切。当嗅觉功能发生障碍时，味觉功能也会随之而减退，这是感冒和鼻炎时常见的一种现象。
人的嗅觉相当敏锐，能闻出成千上万种不同的气味。嗅觉的适应现象很显著，长时间闻一种气味会使嗅觉对此气味的感受性显著下降。同时闻两种气味会产生一种新的气味，而且这种新气味比原来无论哪一种气味都要强烈。
基本味觉有甜、酸、苦、咸四种，舌尖感觉甜，舌的两侧感觉酸；舌根感觉苦，舌尖和舌的周围感觉咸。由于口腔里除了味蕾外还有大量的触觉和温度觉感受器，特别是有嗅觉的参与，因此味觉往往是多种多样的复合的感觉。味觉中的对比现象很显著，例如，在吃了甜的东西以后再吃酸的东西就会感到特别酸。
（三）运动觉和平衡觉
运动觉的感受器在肌肉、肌腱以及内耳的前庭器官中。人在运动时，由于肌肉的主动收缩或被动拉长，以及关节转动等，使其中的感受器兴奋，并向大脑发放神经冲动，引起身体运动和位置的感觉。
平衡觉的感受器在内耳的前庭器官中。前庭器官前庭的椭圆囊和球囊内有感受器毛�
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