正確。反射係數 R = [(Z2−Z1)/(Z2+Z1)]²,當 Z1 = Z2 時 R = 0,界面無回波產生,這也是超音波耦合劑要與皮膚 Z 相近的原因。
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完整詳解
Pro · 無限
重點聲阻抗 Z = 密度 ρ × 聲速 c;兩介質 Z 相同則界面無回波,這是超音波成像的核心原理。
秒殺技巧
記住公式 Z=ρc,反射靠 Z 差異。Z 相同→無回波;Z 差異大→反射強。
逐選項分析
A✕
錯誤。聲阻抗 Z = ρ × c,密度 ρ 增加,Z 應變大而非變小,兩者成正比關係。
B✕ 陷阱
錯誤。Z = ρ × c,傳遞速度 c 增加時,Z 也跟著變大,兩者亦為正比。考生易把「速度快」誤想成「阻抗小」。
C✓ 正確
正確。反射係數 R = [(Z2−Z1)/(Z2+Z1)]²,當 Z1 = Z2 時 R = 0,界面無回波產生,這也是超音波耦合劑要與皮膚 Z 相近的原因。
D✕
錯誤。Z 差異越大,分子 (Z2−Z1)² 越大,反射係數 R 反而增加(如骨頭/空氣界面幾乎全反射),故敘述顛倒。
超音波聲阻抗核心公式
項目
公式
意義
臨床對應
聲阻抗 Z
Z = ρ × c
密度×聲速,單位 rayl
軟組織約 1.5×10⁶
反射係數 R
[(Z2−Z1)/(Z2+Z1)]²
界面反射能量比例
Z 差越大反射越強
穿透係數 T
1 − R
穿過界面的能量
Z 接近則大部分穿透
Z 相同
R = 0
無回波
看不到界面
Z 差極大
R ≈ 1
全反射
骨頭/氣體後方陰影
陷阱提醒
超音波成像靠的是「界面回波強度差異」,而回波強度取決於兩側聲阻抗差多大。聲阻抗 Z = ρc 是正比關係,密度或聲速任一變大則 Z 變大;兩介質 Z 差越大,界面反射越強。出題者最愛反著寫:把正比改成反比、或聲稱阻抗相同時反射最強。判斷口訣:密度高聲速快→阻抗大,阻抗差大→回波強;若兩側 Z 相同則回波消失,這時超音波會完全穿透而看不到界面。