專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全106 年第 33 題單選題
超音波探頭的頻率主要是由下列何者所決定？
A正確答案
超音波探頭頻率由壓電晶片厚度決定，厚度越薄頻率越高，呈反比關係。
為什麼答案是 A
壓電晶片厚度決定共振頻率，公式 f = v/(2t)，v 為晶片內聲速，t 為厚度。厚度越薄頻率越高，這是超音波探頭設計的核心原理。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 超音波探頭頻率由壓電晶片厚度決定，厚度越薄頻率越高，呈反比關係。
記口訣：「薄高厚低」—晶片越薄，共振頻率越高（f ∝ 1/厚度）。
逐選項分析
A✓ 正確
壓電晶片厚度決定共振頻率，公式 f = v/(2t)，v 為晶片內聲速，t 為厚度。厚度越薄頻率越高，這是超音波探頭設計的核心原理。
B✕ 陷阱
晶片直徑影響的是「音束寬度」與「近場長度（Near Field）」，與頻率無關。直徑越大，音束越集中、近場越長，但頻率不變。
C✕
晶片阻抗（聲阻抗 Z = ρv）影響的是聲波在介面的「能量穿透與反射比例」，是匹配層設計的考量，而非頻率決定因素。
D✕
晶片硬度本身不是決定頻率的直接物理量，雖然材料的彈性模數會影響聲速 v，但實務上頻率主要由「厚度」這個可控變因決定。
超音波探頭參數對照
| 晶片參數 | 影響什麼 | 關係 | 臨床意義 |
|---|
| 厚度 (t) | 共振頻率 | f = v/2t（反比） | 薄→高頻→淺層高解析 |
| 直徑 (D) | 音束寬度、近場長度 | D↑ 近場↑ | 影響側向解析 |
| 聲阻抗 (Z) | 穿透/反射比 | Z 匹配↑ 穿透↑ | 需匹配層耦合 |
| 材質 | 聲速 v | 決定 v 值 | PZT 為常用壓電材料 |
考生常誤以為「直徑」決定頻率，但直徑只影響音束形狀。真正決定頻率的是「厚度」，且呈反比（不是正比！）—越薄越高頻，這個反比關係是常見陷阱。 
