專技高考-醫事檢驗師臨床生理學與病理學113 年第 40 題單選題
若一超音波頻率7 MHz且每個脈衝(pulse)包含2個周波數(cycle),則超音波在軟組織(soft tissue)之縱向解析能(axial resolution)為何(mm)?
B正確答案
縱向解析能=空間脈衝長度的一半=(波長×周波數)÷2,計算得0.22 mm。
為什麼答案是 B
波長λ=聲速/頻率=1540 m/s ÷ 7 MHz≈0.22 mm。空間脈衝長度SPL=λ×周波數=0.22×2=0.44 mm。軸向解析能=SPL/2=0.22 mm,正解。
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完整詳解
Pro · 無限重點 縱向解析能=空間脈衝長度的一半=(波長×周波數)÷2,計算得0.22 mm。
波長=1540/7M≈0.22mm,SPL=0.22×2=0.44,軸向解析=0.44/2=0.22mm。
逐選項分析
A✕ 陷阱
0.11 是只算一個波長後又除以2的結果,少乘了周波數(2 cycle),忽略脈衝由2個周波數組成,把空間脈衝長度算錯一半。
B✓ 正確
波長λ=聲速/頻率=1540 m/s ÷ 7 MHz≈0.22 mm。空間脈衝長度SPL=λ×周波數=0.22×2=0.44 mm。軸向解析能=SPL/2=0.22 mm,正解。
C✕
0.33 無對應的合理計算路徑,屬干擾選項,常為考生隨意湊數或單位換算錯誤所得,與正確公式無關。
D✕ 陷阱
0.44 正是空間脈衝長度SPL本身,忘記軸向解析能要再除以2。考生若停在SPL=λ×cycle就會誤選,是最常見陷阱。
縱向(軸向)解析能計算步驟
| 步驟 | 公式 | 代入 | 結果 |
|---|
| 波長λ | 聲速÷頻率 | 1540÷7×10⁶ | 0.22 mm |
| 空間脈衝長度SPL | λ×周波數 | 0.22×2 | 0.44 mm |
| 軸向解析能 | SPL÷2 | 0.44÷2 | 0.22 mm |
最大陷阱是把「空間脈衝長度SPL」當成軸向解析能(選D 0.44),忘記軸向解析能=SPL的一半。記住:軟組織聲速取1540 m/s,先算波長,再乘周波數得SPL,最後務必÷2。