对数刻度英文解释翻译、对数刻度的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 logarithmic scale
相关词条:
1.logarithmiccalibration
分词翻译:
对的英语翻译:
right; answer; reply; at; check; compare; couple; mutual; opposite; versus; vs
face to face
【计】 P
【化】 dyad
【医】 Adv.; contra-; corps; ob-; p-; pair; par; para-
【经】 vs
数的英语翻译:
a few; count; enumerate; fate; frequently; list; number; numeral; numeric
reckon; repeatedly; serveral
【计】 crossing number; N
【医】 number
【经】 number
刻度的英语翻译:
graduation; mark; scale
【计】 scale
【化】 graduate; scale
【医】 graduation; scale
专业解析
对数刻度(Logarithmic Scale)是一种在图表或仪器中表示数值的方法,其核心特征是等比例变化的物理量在刻度上呈现等距离。与线性刻度(数值均匀分布)不同,对数刻度上相等的距离代表数值的倍数关系(比例关系)。
以下是其详细解释:
-
数学基础:
- 对数刻度基于对数函数(Logarithm)。如果一条轴采用对数刻度,则该轴上的位置
L
与所表示的数值 N
之间的关系是:
$$
L = k cdot log_b(N)
$$
其中:
L
是沿该轴从参考点(通常是 N=1
或某个最小值)开始的距离。
k
是一个比例常数,决定刻度的疏密程度。
b
是对数的底数,常用的是 10(常用对数)或 e
(自然对数)。
N
是要表示的数值。
- 这意味着:数值每乘以一个固定的倍数(例如 10 倍),其在刻度上移动的距离是固定的。例如,在底数为 10 的对数刻度上,从 1 到 10、从 10 到 100、从 100 到 1000 的距离是相等的,因为它们都代表了 10 倍的增长。
-
主要特点:
- 压缩大数值范围:能够将跨越多个数量级(例如从 1 到 1,000,000)的数值清晰地展示在一个有限的空间内。在线性刻度上,小数值区域会被压缩得难以分辨,而大数值区域则占据过大空间。
- 突出比例变化:更直观地反映数值的相对变化率(百分比变化、倍数变化)。例如,从 1 增加到 2(增加 100%)和从 100 增加到 200(增加 100%)在对数刻度图上表现为相同的垂直或水平距离。
- 直线表示指数关系:如果两个变量之间存在指数关系(
y = a * b^x
),在对数刻度图上(通常一个轴或两个轴用对数刻度)会呈现为一条直线,便于识别和分析这种关系。
-
常见应用场景:
- 声学:声音的强度(声压级)使用分贝(dB)表示,这是一个对数单位。人耳对声音强度的感知大致符合对数规律。
- 地震学:地震的震级(如里氏震级)使用对数刻度定义,震级增加一级代表地震释放的能量增加约 32 倍。
- 化学:溶液的 pH 值是对数刻度,表示氢离子活度的负对数(
pH = -log₁₀[H⁺]
),pH 变化 1 单位代表 [H⁺]
变化 10 倍。
- 电子学/通信:信号强度(如 dBm, dBV)、增益/衰减(dB)、信噪比(SNR in dB)等广泛使用对数单位。
- 金融:长期股价走势图常使用对数坐标,以更公平地比较不同时期、不同价格水平的百分比收益率。
- 生物学:微生物生长曲线(指数增长期)、药物剂量-反应关系(EC50 等)的分析常使用对数刻度。
- 图表绘制:当数据范围非常大或需要分析指数增长/衰减趋势时,常用半对数图(一个轴线性,一个轴对数)或双对数图(两个轴均对数)。
-
与线性刻度的对比:
- 线性刻度:数值
N
与刻度位置 L
成正比(L = c * N
)。相等的距离代表相等的数值差(绝对差)。适合表示数值范围较小、关注绝对变化的情况。
- 对数刻度:数值
N
的对数 log(N)
与刻度位置 L
成正比(L = k * log_b(N)
)。相等的距离代表相等的数值比(相对差,倍数关系)。适合表示数值范围跨越多个数量级、关注相对变化或指数关系的情况。
权威参考来源:
- 国家标准《GB/T 3101-1993 有关量、单位和符号的一般原则》:该标准(或其后续更新版本)是中华人民共和国关于物理量、计量单位及符号使用的基础性、强制性国家标准。它明确规定了包括对数坐标在内的各种坐标系的表示方法和应用原则,是科学、工程和技术领域图表绘制的权威依据。其内容与国际标准 ISO 31(现已被 ISO/IEC 80000 系列取代)基本一致。
- ISO 80000 国际标准系列 (Quantities and units):由国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)联合制定,是国际上关于量和单位的最权威标准。特别是 ISO 80000-1(一般部分)和 ISO 80000-2(数学)等部分,对对数函数、对数刻度的定义、符号和应用有明确规定,为全球科技界所遵循。
网络扩展解释
对数刻度是一种将数据按对数关系进行缩放的刻度方式,主要用于处理数值范围差异极大的情况。以下是详细解释:
一、基本概念
对数刻度以指数增长为基础,将数值转换为对数形式后呈现在坐标轴上。例如,在对数刻度下,数值1、10、100对应的实际刻度位置分别对应$log{10}(1)=0$、$log{10}(10)=1$、$log_{10}(100)=2$,因此相等的刻度距离代表数值的倍数关系(如从1到10和从10到100的距离相同)。
二、核心特点
- 非线性缩放:数据差距按指数级变化,适合呈现跨越多个数量级的数据(如1到100万)。
- 比例关系可视化:相等的刻度距离表示相同比例变化(如+100%涨幅在1→2和4→8中显示为相同长度)。
- 压缩大范围数据:将跨度大的数值压缩到更易处理的范围内,避免小值被大值淹没。
三、应用场景
- 金融分析:长期股价走势图中,对数刻度能更直观反映百分比涨跌(如苹果股价从10到200美元的变化)。
- 科学研究:土力学颗粒分布、声波频率分析等需要处理多数量级数据的领域。
- 数据可视化:在Excel或图表工具中,对数刻度可将非线性关系(如指数增长)转化为线性趋势。
四、与线性刻度的区别
特征 |
线性刻度 |
对数刻度 |
刻度间隔 |
等量数值差(如1,2,3) |
等比例数值差(如1,10,100) |
适用数据 |
数值范围较小、均匀分布 |
数值范围大、呈指数分布 |
典型应用 |
日常温度变化、人口数量统计 |
股票长期走势、地震震级、声强测量 |
五、半对数刻度
若仅一个坐标轴(如纵轴)使用对数刻度,另一轴保持线性刻度,则称为半对数刻度,常用于时间序列与指数增长数据的结合分析。
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