106年:放射器材(2)

超音波都卜勒偏移( Doppler shift, kHz, f d),源頻率( source frequency, kHz, f 0),反射速度( reflector speed, cm/s, v ),聲傳遞速度( propagation sound speed, cm/s, c ),公式是:

Afd=2 × f 0× v / c
Bfd=2 × f 0 × c / v
Cfd=4 × f 0× v / c
Dfd=4 × f 0× c / v

詳細解析

本題觀念:

本題考核超音波都卜勒效應(Doppler effect)的基本公式。在醫學超音波的都卜勒模式中,探頭發射超音波射束,碰到移動中的反射體(如血球)後反射回探頭,由於反射體在移動,接收到的頻率與發射頻率之間產生頻率偏移(Doppler shift, fdf_d。本題要求熟記都卜勒偏移公式。

選項分析

(A) fd=2×f0×v/cf_d = 2 \times f_0 \times v / c正確答案 這是超音波脈衝波或連續波都卜勒的標準公式(假設射束與血流方向夾角 θ=0°\theta = 0°)。「2」源於超音波必須來回雙向傳播(探頭→反射體,再從反射體→探頭),產生兩次都卜勒效應,因此係數為 2。

(B) fd=2×f0×c/vf_d = 2 \times f_0 \times c / v — 錯誤 c/vc/v 的分子分母顛倒。聲速 cc(約 1540 m/s)遠大於血流速度 vv(通常 <2 m/s),c/vc/v 將產生遠大於 f0f_0 的偏移,物理上不合理。

(C) fd=4×f0×v/cf_d = 4 \times f_0 \times v / c — 錯誤 係數應為 2(來回兩次),而非 4。

(D) fd=4×f0×c/vf_d = 4 \times f_0 \times c / v — 錯誤 係數與分子分母皆錯誤,物理上完全不合理

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