專技高考-醫事放射師放射線治療原理與技術學107 年第 29 題單選題
當高能電子射束穿越物質產生散射作用時,對於散射本領(scattering power)的敘述,下列何者正確?
A與動能的平方成正比
B與原子序的平方成正比正確答案
C常利用低原子序物質建造散射薄膜,以利減少X光汙染
D入射電子與物質原子透過離心力產生散射
B正確答案
電子散射本領與原子序平方(Z²)成正比、與動能平方成反比,原子序越高散射越強。
為什麼答案是 B
正確。散射本領正比於介質原子序的平方(Z²)。原子核電荷越大(高Z材料),庫侖場越強,對通過電子的偏折(散射)作用越顯著,故高原子序物質散射本領大。
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完整詳解
Pro · 無限重點 電子散射本領與原子序平方(Z²)成正比、與動能平方成反比,原子序越高散射越強。
記住散射本領公式概念:∝ Z²/E²。動能在分母(平方反比),原子序在分子(平方正比)。
逐選項分析
A✕ 陷阱
錯誤。散射本領與動能(或動量)的平方成『反比』而非正比。能量越高的電子穿越物質時越不易被偏折,散射作用反而減弱。考生常把分子分母關係搞反。
B✓ 正確
正確。散射本領正比於介質原子序的平方(Z²)。原子核電荷越大(高Z材料),庫侖場越強,對通過電子的偏折(散射)作用越顯著,故高原子序物質散射本領大。
C✕ 陷阱
錯誤。臨床散射箔(scattering foil)為了有效散射電子展寬射束,常用『高原子序』材料(如鉛、鉭)。同時搭配低Z材料以減少軔致輻射(X光汙染),敘述把材料選擇方向弄反。
D✕
錯誤。入射電子與物質原子核之間透過『庫侖力(靜電力)』產生彈性散射,並非離心力。離心力為虛擬力,與散射機制無關,屬名詞誤用。
電子散射本領 (Scattering Power) 影響因素
| 變數 | 關係 | 物理意義 |
|---|
| 原子序 Z | ∝ Z² (正比) | 高Z核電荷強,偏折大 |
| 動能 / 動量 | ∝ 1/E² (反比) | 高能電子不易偏折 |
| 介質密度 | 正相關 | 單位路徑碰撞次數增加 |
本題四個選項都是『正反顛倒』陷阱:A把動能反比寫成正比、C把高Z材料寫成低Z、D把庫侖力寫成離心力。只有B(Z²正比)正確。記憶口訣:散射本領 ∝ Z²/E²,分子是原子序、分母是能量。