高考申論題
109年
[醫學工程] 醫學工程概論
第 二 題
二、因應新冠肺炎（COVID-19）疫情，許多單位購買了紅外線攝影機，其目的何在？請試述其工作原理，並說明其可能之其他用途。（10分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題，應立即聯想紅外線攝影機的核心特性：『非接觸式』與『熱輻射偵測』。作答時請依序切入三個層次：首先點出防疫上的快速篩檢目的；接著運用物理公式（史蒂芬-波茲曼定律與維恩位移定律）及感測器架構（微測輻射熱計）解釋原理；最後由生理病理機制（如發炎熱、缺血冷）延伸至其他臨床或工業應用。
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【破題】 紅外線攝影機（Infrared Camera 或 Thermal Imager）是一種能將物體表面發出的不可見熱輻射，轉換為可見二維溫度分佈影像的儀器。在COVID-19疫情中，主要作為非接觸式、高通量的發燒篩檢防線。 【論述】
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紅外線攝影機原理與應用
💡 利用熱輻射物理定律，將不可見紅外線轉換為可見溫度分佈影像。
🔗 紅外線攝影機成像運作流程
- 1 熱輻射發射 — 高於絕對零度物體依溫度向外輻射電磁波
- 2 光學透鏡收集 — 鍺透鏡匯聚中遠紅外線至感測器陣列
- 3 能量感測轉換 — 微測輻射熱計吸收熱量，電阻產生微幅變化
- 4 訊號成相處理 — ADC 轉換電壓訊號，並以偽色彩映射溫度
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🔄 延伸學習：延伸學習：不同溫度的波長峰值計算（維恩位移定律應用）
