107年:醫物幅安(2)

已知對一樣品偵測 1分鐘,得平均計數為 400 ,若對此樣品重複偵測 100 次,則約有幾次所得之平均計數結果會落在 380 ~420 之範圍內?

A68
B90
C95
D99

詳細解析

本題觀念:

放射性計數遵從 Poisson 分佈(泊松分佈)。當平均計數 Nˉ\bar{N} 夠大時,Poisson 分佈近似常態分佈,標準差 σ=Nˉ\sigma = \sqrt{\bar{N}}。利用常態分佈的 68-95-99.7 規則(empirical rule),可計算落在特定範圍內的次數比例。

選項分析

(A) 68 次:380~420 = Nˉ±σ\bar{N} \pm \sigma(即 ±1σ 範圍),對應約 68.3% 的信心區間,100 次中約 68 次,正確。

(B) 90 次:90% 對應的是約 ±1.645σ 的範圍,不符合本題。

(C) 95 次:95% 對應的是 ±2σ 的範圍。若題目問 360~440(即 400±40=±2σ400 \pm 40 = \pm 2\sigma),答案才是 95。

(D) 99 次:約對應 ±3σ(99.7%),若問 340~460 範圍才適用。

答案解析

Step 1:確認標準差

放射性計數遵從 Poisson 分佈,方差等於均值:

σ=Nˉ=400=20\sigma = \sqrt{\bar{N}} = \sqrt{400} = 20

Step 2:判斷範圍對應幾個 σ

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