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）108 年第 18 題單選題
80 keV X光光子在射入的第1公分軟組織內產生光電效應，則此一光子在下一層同厚度的脂肪（Z＝6.3）組織產生光電效應時，其相對機率約為軟組織的多少倍？（軟組織的Z＝7.4）
A正確答案
光電效應機率與 Z³ 成正比，(6.3/7.4)³ ≈ 0.62 倍。
為什麼答案是 A
光電效應發生機率與原子序 Z 的 3 次方成正比（τ ∝ Z³/E³）。脂肪 vs 軟組織：(6.3/7.4)³ = (0.851)³ ≈ 0.617，故約 0.62 倍，正確。
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完整詳解
Pro · 無限重點 光電效應機率與 Z³ 成正比，(6.3/7.4)³ ≈ 0.62 倍。
光電效應 ∝ Z³/E³，能量相同只看 Z 比值的三次方：(6.3/7.4)³ ≈ 0.616。
逐選項分析
A✓ 正確
光電效應發生機率與原子序 Z 的 3 次方成正比（τ ∝ Z³/E³）。脂肪 vs 軟組織：(6.3/7.4)³ = (0.851)³ ≈ 0.617，故約 0.62 倍，正確。
B✕ 陷阱
0.75 約為 (6.3/7.4)² ≈ 0.724，這是把光電效應誤算成與 Z² 成正比。光電效應是 Z³，不是 Z²（康普頓才主要看電子密度）。
C✕
0.82 接近 (6.3/7.4)^1.5，沒有對應的物理意義，屬干擾選項。光電效應對 Z 的依賴是強烈的三次方關係，不會這麼接近 1。
D✕ 陷阱
0.95 ≈ 6.3/7.4 的一次方比值附近，會誤選的人是把機率視為與 Z 線性相關。光電效應對低 Z 組織下降幅度會被 Z³ 放大，遠比線性差距大。
X 光與物質作用：機率對 Z 與 E 的依賴
| 作用方式 | 對 Z 依賴 | 對 E 依賴 | 主要能區 |
|---|
| 光電效應 | ∝ Z³ (約3~4次方) | ∝ 1/E³ | 低能量 (<100 keV) |
| 康普頓散射 | 與 Z 幾乎無關 (∝電子密度) | 緩慢遞減 | 中能量 (0.1~10 MeV) |
| 成對發生 | ∝ Z² | 隨 E 增加 | 高能量 (>1.022 MeV) |
陷阱在 Z 的次方數。考生若記成 Z²（誤）會選 0.75；記成 Z¹（誤）會選 0.95。必須牢記光電效應對 Z 的依賴是 3 次方（部分教科書寫 3~4 次方），這也是為什麼診斷 X 光下骨骼（高 Z）對比明顯的原因。 
