在超音波診斷時，若操作頻率增加，則回散射（ backscatter ）強度會如何改變？

本題觀念：

超音波的回散射（backscatter）強度與照射頻率之間有明確的物理關係。當散射體（scatterer）尺寸遠小於超音波波長時，符合 Rayleigh 散射定律，回散射強度與頻率的四次方成正比。

選項分析

(A) 增加 根據 Rayleigh 散射定律，在散射體尺寸遠小於波長的條件下，回散射強度（backscatter intensity）$\propto f^4$（頻率的四次方）。操作頻率增加 → 回散射強度大幅增加。✅ 正確

(B) 降低 與物理定律相反。❌

(C) 不改變 錯誤，回散射強度對頻率有強烈依賴性。❌

(D) 不一定 雖然在某些特殊情境下（如散射體與波長相當或更大）散射行為會偏離 $f^4$，但在軟組織超音波診斷範圍內（1–20 MHz），組織微結構（紅血球、細胞核等）遠小於波長，Rayleigh 散射近似成立，回散射強度隨頻率增加而增加是確定的。❌

答案解析

答案為 (A) 增加。

Rayleigh 散射（Rayleigh scattering）原理： 當散射體直徑 $d \ll \lambda$（波長）時，回散射截面（backscattering cross-section）與頻率的關係為：

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