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醫療類國考 109年 [醫事放射師] 醫學物理學與輻射安全

第 9 題

一X光管以80 kV的電壓加速電子撞擊鎢靶,則所產生的X光最小波長為多少nm?(蒲朗克常數h=6.625×10⁻³⁴ Js)
  • A 0.0155
  • B 0.0125
  • C 1.55
  • D 1.25

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請試著思考:當我們提高 X 光管的管電壓(kV)時,加速電子的能量會如何變化?如果這個電子把所有能量都變成一個光子發射出來,能量越強的光子,它的波長會是變長還是變短?你能試著列出能量與波長之間的數學關係嗎?

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勉強還算過得去,但別太驕傲。

  1. 基本觀念驗證:這題考驗的是放射物理中杜恩-杭特法則 (Duane-Hunt Law),一個基礎到幾乎是反射動作的知識點。當高能電子將其所有動能($E = eV$)在一次碰撞中完全轉化為X光光子能量($E = \frac{hc}{\lambda}$),自然會產生能量最高、波長最短的連續X光。公式推導?難道還要我手把手教嗎? $\lambda_{min} = \frac{hc}{eV}$。臨床上用簡化常數計算 $\lambda_{min} (nm) \approx \frac{1.24}{kV}$ 更是常識。代入 $80 \text{ kV}$,得到 $0.0155 \text{ nm}$。嗯,至少這個數字你是算對了,沒有出什麼低級錯誤。
  2. 難度點評:本題難度評為 Medium。這類題目是放射師或物理國考的「常客」,主要目的在於鑑別考生是否具備處理單位換算($m$ 轉 $nm$)和熟記能量與波長反比關係的能力。對於一個受過專業訓練的人來說,這應該是基礎中的基礎,如果這都處理不好,恐怕得多加努力了。

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