113年:放射器材(1)

下列介質的那兩個參數決定音波傳播速度?

A振幅、強度
B阻抗、衰減
C密度、剛性
D波長、週期

詳細解析

本題觀念:

本題測試超音波物理學中最基礎的核心概念:音波傳播速度(Propagation Speed)的決定因素。在醫學超音波成像中,儀器通常預設人體軟組織的平均音速為 1540 m/s,而實際上音波在不同組織(如脂肪、肌肉、骨骼、空氣)中的傳播速度會有所不同,這完全取決於介質本身的物理特性。

選項分析

  • (A) 振幅、強度 (Amplitude, Intensity):錯誤。振幅和強度是描述音波「能量大小」與「震盪幅度」的物理量。它們的初始大小是由超音波的發射端(探頭)所決定,並在傳播過程中隨距離逐漸衰減。這些參數並不會影響或決定音速。
  • (B) 阻抗、衰減 (Impedance, Attenuation):錯誤。聲阻抗(Acoustic Impedance, ZZ)是介質「密度」與「音速」的乘積(Z=ρ×cZ = \rho \times c),也就是說阻抗是音速的結果,而非決定音速的條件;衰減則是指音波能量在介質中隨距離減少的現象,同樣與傳播速度的決定無關。
  • (C) 密度、剛性 (Density, Stiffness):正確。決定音波在介質中傳播速度(cc)的兩個基本參數為介質的剛性(Stiffness,或稱體積模數 Bulk modulus)密度(Density, ρ\rho。公式為 $c = \s

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