聲音在下列三種物質狀態下的傳遞速度，由慢至快排列何者正確？①氣體 ②固體 ③液體

本題觀念：

本題考查超音波物理學（Ultrasound Physics）中，聲波在不同介質狀態下的傳播特性。聲波是一種力學波（縱波），必須依賴介質中粒子的碰撞與振動來傳遞能量。聲速（Propagation speed）取決於介質的物理特性，主要是介質的「彈性/剛性（Stiffness / Bulk modulus）」與「密度（Density）」。公式可表示為 $v = \sqrt{\frac{B}{\rho}}$。整體而言，介質的分子排列越緊密、剛性越大，聲音傳遞的速度就越快。

選項分析

題目要求將聲音的傳遞速度由 慢至快 排列：

• ① 氣體：氣體分子間距最大，最容易被壓縮（剛性最小），因此聲音在氣體中的傳遞速度最慢（例如：空氣中的聲速約 330 m/s）。
• ② 固體：固體分子排列最緊密，分子間的作用力極強，剛性最大，因此聲音在固體中的傳遞速度最快（例如：人體骨骼中的聲速約 4080 m/s）。
• ③ 液體：液體分子的間距與剛性介於氣體與固體之間，傳遞速度居中（例如：人體軟組織主要由水分組成，平均聲速約為 1540 m/s）。

因此，聲音傳遞速度由慢至快的順序應為：氣體 (①) < 液體 (③) < 固體 (②)。

• (A) ① ② ③：錯誤，誤將固體認為比液體慢。
• (B) ① ③ ②：正確，符合氣體最慢、

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