img152 (13)

II.l. Badanie smaku

Badanie smaku jest badaniem subiektywnym i jakościowym. Wykonuje się je poprzez nanoszenie na odpowiednie części języka substancji o określonym smaku. Bada się reakcje na roztwór sacharozy, chlorku sodu, kwasu cytrynowego i kofeiny. Można także określać próg pobudliwości receptorów smakowych stosując roztwory wyżej wymienionych substancji w kolejnych rozcieńczeniach.

III. Narząd słuchu

Bodźcem adekwatnym dla komórek receptorowych narządu słuchu jest fala dźwiękowa, która przenosi drgania źródła dźwięku do uchu. Źródło dźwięku wykonuje zatem ruch drgający, a ruch falowy przenosi te drgania do ucha. Informacje, które słyszący otrzymuje za pośrednictwem słuchu są zawarte w parametrach określających falę dźwiękową takich jak amplituda, częstotliwość, struktura widmowa, faza.

Podstawowy ruch drgający to ruch harmoniczny prosty, który daje się przedstawić sinusoidą. Ruch ten opisuje amplituda, czyli największe wychylenie drgań, okres drgań, czyli czas potrzebny na wykonanie jednego pełnego drgania oraz częstotliwość, czyli liczba pełnych drgań w jednej sekundzie. Jednostką częstotliwości jest herc (Hz). Energia w ruchu drgającym harmonicznym prostym jest w każdej chwili równa sumie energii kinetycznej i potencjalnej elementu drgającego i jest proporcjonalna do kwadratu amplitudy drgań.

Drgania spotykane w przyrodzie najczęściej mają charakter złożony i powstają przez sumowanie drgań prostych. Ruch falowy przenosi ruch drgający źródła dźwięku na coraz dalej położone części ośrodka, czyli nośnika fali. Ruch falowy jest transporterem energii.

Fala dźwiękowa, inaczej akustyczna to fala podłużna i rozchodzenie się jej w środowisku polega na przemieszczaniu na przemian zagęszczeń i rozrzedzeń cząstek tego środowiska. Kierunek rozchodzenia się fali jest równoległy do przemieszczania się zagęszczeń i rozrzedzeń. Najprostszym przykładem fali akustycznej jest ton. Ton ma jedną częstotliwość i amplitudę. Wykresem tonu jest sinusoida. Jest to „obraz” raczej abstrakcyjny, ponieważ „realnie” tworzą go rozłożone na przemian zagęszczenia i rozrzedzenia ośrodka. Jest to jednak obraz statyczny odpowiadający danej chwili. Drogę, jaka fala przebywa w czasie odpowiadającym jednemu okresowi nazywa się długością fali X.

Fale dźwiękowe sinusoidalne, czyli tony są w przyrodzie bardzo rzadkie. W otaczającym świecie spotykamy się przede wszystkim z dźwiękami złożonymi, szumami i hałasem. Dźwięk złożony powstaje poprzez sumowanie tonów podstawowych. Znając amplitudy i częstotliwości poszczególnych drgań składowych można przedstawić tzw. rozkład widmowy danego drgania, to znaczy amplitudy, z jakimi występują poszczególne częstotliwości. Szczególnym przypadkiem dźwięku złożonego jest dźwięk harmoniczny, czyli taki, którego składowe mają częstotliwości będące wielokrotnością całkowitą tonu podstawowego (ton podstawowy to składowa dźwięku o najmniejszej częstotliwości).

Szum to dźwięk beztonowy, to znaczy składający się z nieskończenie wielu tonów, których częstotliwości różnią się od siebie nieskończenie mało, a amplitudy są zmienne w czasie. Hałas to dźwięk o bardzo dużym natężeniu, którego pasmo częstotliwości może być ograniczone.

Jak już wspomniano, ruch falowy jest transporterem energii, której miarą jest natężenie fali zwane natężeniem dźwięku (I). Natężenie fali dźwiękowej jest równe ilości energii, która przenoszona jest w jednostce czasu przez jednostkową powierzchnię ustawioną prostopadle do kierunku rozchodzenia się fali. Jest ono proporcjonalne do:

1.    amplitudy i częstotliwości drgań,

2.    szybkości poszczególnych cząsteczek w fazach zagęszczania i rozrzedzania,

3.    ciśnienia wywieranego przez drgające cząstki na otoczenie, i może być wyrażone w watach / m² (W/m²).

Zakres natężeń dźwięku, na jakie reaguje ucho jest bardzo duży. Najmniejsze natężenie 1₀ dźwięku jeszcze słyszalnego to tzw. próg słyszalności, który zależy od częstotliwości i wynosi: I₀ = 10 ¹² W/m² (dla częstotliwości 1000 Hz). Natężenie dźwięku odczuwane już nie tylko jako dźwięk, ale także jako ból nazywa się progiem bólu i dla częstotliwości 1000 Hz wynosi: I_b = I W/m². Rozpiętość natężeń od progu słyszalności do progu bólu wynosi zatem 10¹² i dlatego zamiast wyrażać natężenie w jednostkach bezwzględnych (W/m²), wygodniej jest używać skali logarytmicznej, tym bardziej, że ucho ludzkie reaguje na pobudzenia zgodnie z prawem Webera-Fechnera. Prawo to mówi, że przy dodatkowej podniecie dla receptora już pobudzonego podnietą o pewnym natężeniu, odczucie subiektywne przyrasta proporcjonalnie do logarytmu stosunku obu podniet.

Jeśli przyjmiemy natężenie progowe jako natężenie odniesienia (I₀), to odczucie głośności związane z natężeniem progu bólu (I_b) wyrażone w skali logarytmicznej zgodnie z prawem Webera-Fechnera wyniesie:

Ib

L = log₁₀- = 12

Io

L - poziom natężenia dźwięku o natężeniu I w stosunku do natężenia I₀.

Całą skalę od progu słyszenia do progu bólu można zatem podzielić na 12 jednostek. Jednostka taka nazywa się belem. Poziom natężenia dźwięku związany z progiem bólu będzie wynosił 12 beli. Dla wygody w codziennej praktyce przyjęto jednostki 10 razy mniejsze od bela i nazwano je decybelami (dB).

7