專技高考-醫事檢驗師臨床生理學與病理學105 年第 31 題單選題
在下列何種情況下音波傳導速度最大?
A固體介質中正確答案
B液體介質中
C氣體介質中
D無介質的空間中
A正確答案
音波是機械波,介質分子越緊密、彈性係數越大,傳導越快。固體 > 液體 > 氣體 > 真空(不能傳)。
為什麼答案是 A
固體分子排列最緊密、彈性模數最大,分子間作用力強,音波振動能量傳遞效率最高。例如鋼鐵中音速可達約 5000 m/s,遠快於空氣。
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完整詳解
Pro · 無限重點 音波是機械波,介質分子越緊密、彈性係數越大,傳導越快。固體 > 液體 > 氣體 > 真空(不能傳)。
口訣:固液氣,由快到慢;真空不傳音。看到「最大」直接選固體。
逐選項分析
A✓ 正確
固體分子排列最緊密、彈性模數最大,分子間作用力強,音波振動能量傳遞效率最高。例如鋼鐵中音速可達約 5000 m/s,遠快於空氣。
B✕
液體分子間距與作用力中等,音速約 1500 m/s(如水),快於氣體但慢於固體。臨床超音波即利用液體/軟組織傳導特性。
C✕
氣體分子稀疏、間距大,分子碰撞傳能效率最差。空氣中音速僅約 340 m/s,是三態中最慢的。
D✕ 陷阱
陷阱選項!音波是機械波,必須依賴介質的分子振動傳遞,真空中沒有介質,音波根本無法傳播,速度為零(非「最大」)。電磁波才能在真空傳。
三態介質音速比較
| 介質 | 代表物 | 音速 (m/s) | 原因 |
|---|
| 固體 | 鋼鐵 | 約 5000 | 分子緊密、彈性大 |
| 液體 | 水 | 約 1500 | 分子間距中等 |
| 氣體 | 空氣 | 約 340 | 分子稀疏、碰撞慢 |
| 真空 | — | 0(不傳) | 無介質可振動 |
考生易把「音波」與「光波/電磁波」混淆。電磁波在真空中速度最大(光速),但音波是機械波,真空中根本不能傳。看到「無介質」要立刻警覺:對音波而言是 0,不是最大。