106年:放射器材(1)

下列那個都卜勒角度會形成最大的都卜勒偏移?

A-45
B0
C45
D90

詳細解析

本題觀念:

本題考查都卜勒超音波(Doppler ultrasound)的基本物理原理,核心是都卜勒方程式(Doppler equation)

fd=2f0vcosθcf_d = \frac{2 f_0 v \cos\theta}{c}

其中 fdf_d 為都卜勒偏移頻率、f0f_0 為發射頻率、vv 為反射體速度、θ\theta 為都卜勒角(音束與血流方向的夾角)、cc 為聲速。

選項分析

要使 fdf_d 最大,必須使 cosθ\cos\theta 最大。

角度cosθ\cos\theta
-45°cos(45°)=220.707\cos(-45°) = \frac{\sqrt{2}}{2} \approx 0.707
cos(0°)=1\cos(0°) = 1(最大值)
45°cos(45°)=220.707\cos(45°) = \frac{\sqrt{2}}{2} \approx 0.707
90°cos(90°)=0\cos(90°) = 0(無偏移)

(A) -45°cos(45°)0.707\cos(-45°) \approx 0.707,非最大值。

(B) 0°cos(0°)=1\cos(0°) = 1,為最大值。當音束方向與血流方向完全平行時,都卜勒偏移最大。正確答案。

(C) 45° — $\

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