106年:放射診斷(2)
下列有關醫用超音波之特性,何者錯誤?
A屬於壓力波( pressure wave )
B經由壓電晶體( piezoelectric crystal )可以產生與偵測超音波
C物質的密度愈高,其音波傳導速度愈慢
D音波在介質中的傳導速度和使用的音波頻率無關
詳細解析
本題觀念:
醫用超音波(ultrasound)的基本物理特性,包含波的性質、產生方式,以及音速與介質密度、彈性(stiffness)的關係。題目問「何者錯誤」。
選項分析
(A) 屬於壓力波(pressure wave) ✅ 正確陳述 超音波是機械縱波(longitudinal mechanical wave),又稱壓力波。聲波在介質中傳播時,質點振動方向與波行進方向平行,造成局部壓縮與稀疏(compression and rarefaction),因此又稱為壓縮波/壓力波。
(B) 經由壓電晶體(piezoelectric crystal)可以產生與偵測超音波 ✅ 正確陳述 超音波探頭的核心元件是壓電晶體(如 PZT,鋯鈦酸鉛)。逆壓電效應(converse piezoelectric effect):電壓 → 晶體形變 → 產生超音波;正壓電效應(direct piezoelectric effect):回音壓力 → 晶體形變 → 產生電訊號,同一晶體兼具發射與偵測功能。
(C) 物質的密度愈高,其音波傳導速度愈慢 ❌ 錯誤陳述(= 本題答案) 音速(propagation speed)同時取決於密度(density, ρ)和彈性係數(bulk modulus / stiffness, B)。公式為:
...(解析預覽)...

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