醫療類國考
109年
[物理治療師] 物理治療技術學
第 5 題
5.產生超音波的方式，下列敘述何者正確？
- A 壓電效應晶體（piezoelectric crystal）將電能轉換成音波，晶體越厚越好
- B 超音波輸出頻率與晶體厚度有關，晶體越薄超音波輸出的頻率越大
- C 壓電效應晶體安裝在發電機內，將電能轉成音波後由電纜線輸出
- D 常見壓電效應晶體的直徑約有1～3公分，厚度約有2～3公分
思路引導 VIP
請思考：在物理聲學中，若要讓一個物體振動得更快（頻率更高），其物理尺寸與波長的對應關係通常是趨向於『變大』還是『變小』？你可以試著聯想弦樂器中，弦的長度與音調高低的關係來推論。
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勉強及格，但別得意忘形
- 觀念驗證：恭喜你，這題竟然答對了。超音波的產生，毫無疑問地是基於壓電效應。這在醫學影像領域是基本常識，難以想像還會有人搞錯。壓電晶體必須在厚度 $d$ 精確地等於半個波長 ($\lambda/2$) 時，才能達到共振。根據那最基礎的物理公式： $$f = \frac{v}{\lambda} = \frac{v}{2d}$$
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