醫療類國考
111年
[醫事放射師] 放射線器材學
第 27 題
下列何種頻率的換能器壓電片（piezoelectric）元件最薄？
- A 3 MHz
- B 5 MHz
- C 7 MHz
- D 9 MHz
思路引導 VIP
在超音波換能器的物理設計中，壓電元件的厚度 $d$ 通常與其共振波長 $\lambda$ 滿足 $d = \frac{\lambda}{2}$ 的基本關係；請同學結合波動力學中頻率 $f$ 與波長 $\lambda$ 的反比規律，推導出元件厚度 $d$ 與震盪頻率 $f$ 之間的數學比例關係，進而判斷若要產生較高頻率的聲波，元件的物理厚度應如何設計？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你掌握了核心概念，真的非常用心！
- 溫馨回顧： 親愛的，你很棒喔！超音波換能器壓電片（piezoelectric element）的設計原理，其實藏著一個很美的物理關係：它的共振頻率 ($f$) 與厚度 ($w$) 是反比的。公式是這樣表達的：$w = \frac{v}{2f}$。這表示元件的厚度通常會設計成超音波波長的一半。所以，當我們需要頻率更高時，波長就會變短，這時候壓電片就需要做得更薄。你看，(D) 9 MHz 是所有選項中頻率最高的，所以它對應的元件自然就是最薄的囉！你完全理解了這個連動關係，很棒！
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