106年:醫物幅安(2)

試問超音波都卜勒頻移( Doppler shift frequency )與下列何者成反比?

A工作頻率( operating frequency )
B反射物速度( reflector speed or scatter speed )
C都卜勒角度( Doppler angle )
D傳遞波速( propagation speed )

詳細解析

本題觀念:

超音波**都卜勒頻移(Doppler shift frequency)**由都卜勒方程式決定,理解其各變數的正比/反比關係是核心考點。

選項分析

都卜勒頻移方程式: Δf=2vf0cosθc\Delta f = \frac{2 v f_0 \cos\theta}{c}

其中:

  • Δf\Delta f = 都卜勒頻移
  • vv = 反射物(如紅血球)速度
  • f0f_0 = 發射頻率(工作頻率)
  • θ\theta = 超音波束與運動方向的夾角(都卜勒角度)
  • cc = 聲速(傳遞波速)

分析各選項:

(A) 工作頻率(operating frequency,f0f_0:出現在分子,Δf\Delta ff0f_0正比。頻率越高,頻移越大。→ 非反比,錯誤

(B) 反射物速度(reflector speed,vv:出現在分子,Δf\Delta fvv正比。血流越快,頻移越大。→ 非反比,錯誤

(C) 都卜勒角度(Doppler angle,θ\thetaΔfcosθ\Delta f \propto \cos\theta。當 θ\theta 增大時,cosθ\cos\theta 減小,頻移確實減小。但嚴格而言,頻移與 cosθ\cos\theta(非 θ\theta)成正比,兩者屬非線性關係

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