Just Merkbaar Verschil: Weber omschrijft just-noticeable difference als volgt: “bij het waarnemen van de ongelijkheid tussen dingen die vergeleken worden, nemen we niet het verschil tussen de dingen waar, maar de verhouding van dit verschil tot de grootte van de vergeleken dingen.” Met andere woorden, wij zijn in staat om het relatieve verschil te onderscheiden, niet het absolute verschil tussen de dingen. Of, we kunnen een constante verhouding onderscheiden, niet een constant verschil. Webers eerste werk met jnd had te maken met verschillen in gewicht, in die zin dat jnd de “minimale hoeveelheid verschil tussen twee gewichten is die nodig is om ze uit elkaar te houden”. Weber ontdekte dat het onderscheid tussen gewichten het kleinst was wanneer ze 8-10% verschilden. Als je bijvoorbeeld een blokje van 100 g vasthoudt, moet het tweede blokje ten minste 108 g wegen om een verschil te kunnen opmerken. Weber vermoedde ook dat een constante breuk gold voor alle zintuigen, maar verschillend is voor elk zintuig. Bij het vergelijken van de verschillen in lijnlengte, moet er minstens 0,01 verschil zijn om de twee te kunnen onderscheiden. Bij het vergelijken van de toonhoogte van muziek, moet er minstens 0,006 trillingen per seconde verschil zijn. Dus voor elk zintuig is enige toename in meting nodig om een verschil te kunnen onderscheiden.
Weber’s Wet: De Wet van Weber, zoals gelabeld door Gustav Theodor Fechner, stelde vast dat zintuiglijke gebeurtenissen mathematisch kunnen worden gerelateerd aan meetbare relatieve veranderingen in fysieke stimuluswaarden.
ΔR/R = k ΔR: hoeveelheid stimulatie die moet worden toegevoegd om een jnd te produceren R: hoeveelheid bestaande stimulatie K: constante (verschillend voor elk zintuig)
Weber’s wet is ongeldig als de stimulus de boven- of ondergrenzen van een zintuiglijke modaliteit nadert. Fechner liet zich inspireren door de Wet van Weber en ontwikkelde wat we vandaag kennen als de Wet van Fechner. Fechner’s Wet varieerde en was geavanceerd in het feit dat Fechner nieuwe methoden had ontwikkeld voor het meten van net waarneembare verschillen in verschillende zintuigmodaliteiten, waardoor de gemeten resultaten nauwkeuriger werden.
Experimentele Psychologie: Gedurende het grootste deel van zijn carrière werkte Weber samen met zijn broers, Wilhelm en Eduard, en partner Gustav Theodor Fechner. Tijdens deze werkrelaties verrichtte Weber onderzoek naar het centrale zenuwstelsel, het auditieve systeem, de anatomie en functie van de hersenen, de bloedsomloop, enzovoort, en een groot deel van het onderzoek naar zintuigfysiologie en psychologie. De volgende items maken deel uit van Webers bijdragen aan de experimentele psychologie:
Experimentele golftheorie: bestudeerde stroming en beweging van golven in vloeistoffen en elastische buizen.
Hydrodynamica: ontdekte wetten en paste deze toe op de bloedsomloop. In 1821 startte Weber met zijn jongere broer Wilhelm een reeks experimenten over de fysica van vloeistoffen. Dit onderzoek was de eerste gedetailleerde uiteenzetting van hydrodynamische principes in de circulatie van bloed. Weber zette zijn onderzoek naar bloed voort en in 1827 deed hij een andere belangrijke ontdekking. Weber verklaarde de elasticiteit van bloedvaten in de beweging van bloed in de aorta in een continue stroom naar de haarvaten en arteriolen.
Twee-punts drempeltechniek: hielp de gevoeligheid en tastscherpte op het lichaam in kaart te brengen met behulp van de kompas techniek. Punten van een kompas werden op verschillende afstanden gezet om te zien op welke afstand de punten van het kompas als twee afzonderlijke punten worden waargenomen in plaats van als één enkel punt. Weber schreef ook over andere ideeën over sensatie en testte deze, waaronder een terminale drempel, die de hoogste intensiteit is die een individu kan waarnemen voordat de sensatie niet langer kan worden waargenomen.
Weber’s Illusie: een “ervaring van divergentie van twee punten wanneer stimulatie wordt bewogen over ongevoelige gebieden en convergentie van twee punten wanneer bewogen over gevoelige gebieden”. Weber’s gebruik van multivariate experimenten, nauwkeurige metingen, en onderzoek naar zintuiglijke psychologie en zintuiglijke fysiologie legde de basis voor de aanvaarding van experimentele psychologie als een veld en het verstrekken van nieuwe ideeën voor collega 19e eeuwse psychologen om uit te breiden.