108年:放射器材(1)

在其他條件不變下,下列有關都⼘勒原理的敘述何者錯誤?

A都⼘勒偏移與操作頻率成正比
B都⼘勒偏移與血流流速成正比
C相同⼯作頻率下,都⼘勒⾓增加,則算出的流體速度降低
D相同⼯作頻率下,若餘弦值增加,則算出的流體速度降低

詳細解析

本題觀念:

**都卜勒效應(Doppler effect)**公式為:

fd=2f0vcosθcf_d = \frac{2 f_0 v \cos\theta}{c}

其中 fdf_d = 都卜勒偏移(Doppler shift),f0f_0 = 操作頻率,vv = 血流速度,θ\theta = 都卜勒角(beam-flow angle),cc = 聲速。由此公式可推導各選項的正確性。本題為反向題,問「何者錯誤」,用 ✅ 標記正確陳述,❌ 標記錯誤陳述(即答案)。

選項分析

(A) 都卜勒偏移與操作頻率成正比 ✅ 正確陳述。由公式 fdf0f_d \propto f_0,操作頻率(f0f_0)越高,都卜勒偏移越大,兩者呈正比。

(B) 都卜勒偏移與血流流速成正比 ✅ 正確陳述。由公式 fdvf_d \propto v,血流流速(vv)越大,都卜勒偏移越大,兩者呈正比。

(C) 相同工作頻率下,都卜勒角增加,則算出的流體速度降低 ❌ 錯誤陳述(本題答案)。速度的計算公式為:

v=fdc2f0cosθv = \frac{f_d \cdot c}{2 f_0 \cos\theta}

當都卜勒角 θ\theta 增加時,cosθ\cos\theta 減小(例如 cos30°=0.866\cos 30° = 0.866cos60°=0.5\cos 60° = 0.5,$\cos

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