專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全108 年第 42 題單選題
如果1000個入射光子通過某底片後,只有2個光子通過,此光子造成的光密度值(optical density, OD)等於多少?
A0.00087
B0.002
C2.70正確答案
D500
C正確答案
光密度 OD = log₁₀(入射光/穿透光) = log₁₀(1000/2) = log₁₀(500) ≈ 2.70
為什麼答案是 C
正確。OD = log₁₀(I₀/I) = log₁₀(1000/2) = log₁₀(500) = log₁₀(5×100) = log₁₀5 + 2 ≈ 0.70 + 2 = 2.70。底片越黑、穿透越少,OD 值越大。
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完整詳解
Pro · 無限重點 光密度 OD = log₁₀(入射光/穿透光) = log₁₀(1000/2) = log₁₀(500) ≈ 2.70
看到底片光密度題,直接套 OD = log₁₀(I₀/I),本題 1000/2 = 500,log₁₀(500) ≈ 2.70。
逐選項分析
A✕ 陷阱
0.00087 不是 log₁₀(2/1000) 取絕對值;該運算會得到約 2.70。本選項是把穿透率或對數值做錯誤換算,結果遠小於正確 OD,故錯誤。
B✕ 陷阱
0.002 是穿透率 (I/I₀ = 2/1000) 本身,不是光密度。穿透率與光密度是不同概念,OD 還要再取 log₁₀ 倒數。
C✓ 正確
正確。OD = log₁₀(I₀/I) = log₁₀(1000/2) = log₁₀(500) = log₁₀(5×100) = log₁₀5 + 2 ≈ 0.70 + 2 = 2.70。底片越黑、穿透越少,OD 值越大。
D✕ 陷阱
500 只是 I₀/I 的比值(1000/2),尚未取對數。OD 定義必須對「入射/穿透」比值取以 10 為底的對數,不可直接寫比值。
光密度 OD 數值對照
| OD 值 | I/I₀ 穿透率 | 穿透光子比例 | 底片黑度 |
|---|
| 0 | 1 | 100% | 全透明 |
| 1 | 0.1 | 10% | 淺灰 |
| 2 | 0.01 | 1% | 中灰 |
| 2.70 | 0.002 | 0.2% | 本題:深灰 |
| 3 | 0.001 | 0.1% | 近全黑 |
光密度的定義是「入射光強度除以穿透光強度,再取常用對數」,這裡最容易犯兩個錯:一是分子分母寫反(用穿透÷入射會得到小於1的負對數),二是算完比值就當答案、忘記取 log₁₀。正確算法是先算 1000÷2=500,再取 log₁₀(500)≈2.70。記憶口訣:「入射在上、穿透在下,算完比值還要取對數」,遇到選項出現原始比值或極小數字時要特別警覺是否漏了關鍵步驟。