超音波換能器操作的原理為何？

本題觀念：

本題測試醫事放射師對醫用超音波（Medical Ultrasound）基礎物理原理的理解。超音波影像的產生，仰賴探頭（Transducer，或稱換能器）發射聲波並接收回音。探頭能夠在「電能」與「聲能（機械能）」之間進行雙向轉換，其背後的核心物理機制即為壓電效應（Piezoelectric effect）。

選項分析

• A. 光電效應 (Photoelectric effect)：錯誤。光電效應是指光子（如 X-ray）與物質的內層電子發生作用，光子能量被完全吸收並游離出電子的過程。在放射線攝影中，這是產生影像對比（Contrast）的主因，也應用於輻射偵測器（如光電倍增管），但與超音波探頭無關。
• B. 都卜勒效應 (Doppler effect)：錯誤。都卜勒效應是指觀察者與波源之間有相對運動時，所接收到的波頻率會發生改變的現象。在超音波學中，此效應被廣泛應用於測量血流速度與方向（如 Color Doppler），但它並非探頭本身「產生」或「接收」超音波的基本運作原理。
• C. 康普吞效應 (Compton effect)：錯誤。康普吞效應是指 X-ray 光子與物質外層電子作用，光子損失部分能量並改變行進方向（散射）的過程。這會造成 X 光影像出現假影（Fog）並增加工作人員的游離輻射劑量，與超音波物理無關。
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