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)111 年第 28 題單選題
超音波操作頻率為 6 MHz,都卜勒角為 60 度,流體流速為 50 cm/s,則都卜勒偏移為多少 kHz?
C正確答案
都卜勒偏移公式 fd = 2·f₀·v·cosθ / c,代入計算得約 1.95 kHz。
為什麼答案是 C
fd = 2 × 6×10⁶ × 0.5 × 0.5 / 1540 ≈ 1948 Hz ≈ 1.95 kHz。其中 v=0.5 m/s、cos60°=0.5、c=1540 m/s,計算完全吻合,正解。
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完整詳解
Pro · 無限重點 都卜勒偏移公式 fd = 2·f₀·v·cosθ / c,代入計算得約 1.95 kHz。
記住 fd = (2 f₀ v cosθ) / c,聲速 c = 1540 m/s,cos60°=0.5,秒算。
逐選項分析
A✕ 陷阱
3.9 kHz 是「忘記乘 cos60°=0.5」的結果,即把角度當 0 度算(cos0°=1),得到約 3.9 kHz。這是常見陷阱,沒考慮都卜勒角。
B✕
2.5 kHz 與公式代入結果不符,屬干擾選項,無法由標準都卜勒公式得出。
C✓ 正確
fd = 2 × 6×10⁶ × 0.5 × 0.5 / 1540 ≈ 1948 Hz ≈ 1.95 kHz。其中 v=0.5 m/s、cos60°=0.5、c=1540 m/s,計算完全吻合,正解。
D✕
1.0 kHz 數值偏低,與公式代入結果不符,屬干擾選項。
都卜勒偏移計算步驟
| 參數 | 數值 | 換算 | 說明 |
|---|
| 操作頻率 f₀ | 6 MHz | 6×10⁶ Hz | 探頭發射頻率 |
| 流速 v | 50 cm/s | 0.5 m/s | 需換算成 m/s |
| 都卜勒角 θ | 60° | cos60°=0.5 | 聲束與血流夾角 |
| 聲速 c | — | 1540 m/s | 軟組織標準聲速 |
最大陷阱是「漏算 cos60°=0.5」而選 A(3.9)。都卜勒偏移必須乘上 cosθ,角度越大偏移越小。另需注意流速單位由 cm/s 換成 m/s,且聲速取 1540 m/s 為軟組織標準值。