106年:放射診斷(1)

有關醫用超音波掃描,使用探頭頻率越高時,則:

A波長越長,解析度越好
B波長越短,解析度下降
C波長越長,解析度下降
D波長越短,解析度越好

詳細解析

本題觀念:

醫用超音波的頻率(frequency)、波長(wavelength)與空間解析度(spatial resolution)三者之間的物理關係是超音波物理的核心基礎。依照波速公式 c=f×λc = f \times \lambda,在人體軟組織中音速(cc)約為固定值 1540 m/s,因此頻率與波長呈反比關係。

選項分析

(A) 波長越長,解析度越好 波長越長表示頻率越低。波長長時,空間脈衝長度(spatial pulse length)增加,軸向解析度(axial resolution)下降。此選項說法錯誤。

(B) 波長越短,解析度下降 頻率越高 → 波長越短 → 解析度越好(而非下降)。此選項說法錯誤。

(C) 波長越長,解析度下降 頻率越低 → 波長越長 → 解析度確實下降。此描述本身在物理上正確,但題目問的是「使用探頭頻率越高時」所造成的結果,頻率越高對應的是波長越「短」,而非越長,因此此選項對頻率越高的情境描述不符。

(D) 波長越短,解析度越好 頻率越高 → 依 λ=c/f\lambda = c/f,波長越短 → 空間脈衝長度縮短 → 軸向解析度提升。此為正確描述。

答案解析

依波速公式:

λ=cf\lambda = \frac{c}{f}

探頭頻率(ff)越高,波長(λ\lambda)越短。

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