專技高考-醫事放射師放射線器材學(包括磁振學與超音波學)109 年第 28 題單選題
一都卜勒位移為0.92 kHz且其相對應流速為50 cm/s,若都卜勒角度不變,且都卜勒偏移變為1.84 kHz,則其相對應流速為多少cm/s?
C正確答案
都卜勒位移與流速成正比,頻率加倍則流速加倍,0.92→1.84 kHz 故 50→100 cm/s。
為什麼答案是 C
正解。都卜勒方程式 Δf = 2f₀·v·cosθ/c,θ、f₀、c 皆不變,故 Δf 與 v 成正比。頻率由 0.92→1.84(×2),流速亦由 50→100 cm/s。
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完整詳解
Pro · 無限重點 都卜勒位移與流速成正比,頻率加倍則流速加倍,0.92→1.84 kHz 故 50→100 cm/s。
都卜勒公式中其他參數不變時,Δf ∝ v。頻率變 2 倍,流速也變 2 倍:50×2=100。
逐選項分析
A✕ 陷阱
25 = 50÷2,誤把比例關係顛倒。都卜勒位移變大代表流速變快,不是變慢,方向搞錯就掉入陷阱。
B✕
50 cm/s 是原流速,沒有計算就選原值,等於沒答題。頻率已改變,流速必然跟著改變。
C✓ 正確
正解。都卜勒方程式 Δf = 2f₀·v·cosθ/c,θ、f₀、c 皆不變,故 Δf 與 v 成正比。頻率由 0.92→1.84(×2),流速亦由 50→100 cm/s。
D✕ 陷阱
200 = 50×4,誤以為頻率變化要再平方,但都卜勒位移與流速是「線性」關係,不是平方。
都卜勒方程式關鍵變數
| 變數 | 符號 | 本題狀態 | 與流速關係 |
|---|
| 都卜勒位移 | Δf | 0.92→1.84 kHz | 正比 |
| 發射頻率 | f₀ | 不變 | 反比於流速計算 |
| 都卜勒角度 | θ | 題目言明不變 | cosθ 影響 |
| 音速 | c | 組織中固定 | 常數 |
| 流速 | v | 待求 = 100 | 目標 |
考生最常犯的錯是把 Δf 與 v 想成「平方關係」(選 D 200)或「反比」(選 A 25)。實際上都卜勒方程式中兩者是純粹的線性正比,頻率變幾倍、流速就變幾倍,計算極為單純。