雷達 監測 螢幕 上 顯示出 許多 綠色 的 同心圓 螢幕 正中央 是 機場 位置 每 一 圈 代表 五海浬 任何 離開 機場 或 準備 進場 的 飛機 都 會 在 螢幕 上 顯示出 它們 的 所在 位置 雷達 測距 的 原理 是 向 遠方 物體 發射 每 秒 大約 二十九萬九千 公里 速度 的 無線電 信號 並 記下 信號 的 往返 時間 就 可以 得知 與 該 物體 之間 的 距離 計算出 它 所在 的 精確 位置 雷達 還 可 用於 探測 氣象 以及 遙遠 的 太陽系 星球 根據 從 太陽 月球 金星 水星 和 火星 反彈 回來 的 雷達 信號 科學家 可以 計算出 這些 星球 和 我們 的 距離 地表 的 大 面積 變化 也 可以 用 雷達 來 探測 將 雷達 安裝 在 飛機 及 人造衛星 上 藉由 地表 的 反射 回波 可以 了解 地表 地形 對於 大部分 的 人 來 說 地表 的 褶曲 塌陷 除非 發生 嚴重 的 地震 才 會 比較 有 感覺 而 生活 在 例如 澳洲 大陸 等 比較 穩定 陸塊 上 的 人 可能 更 難 體會 地形 __UNDEF__ 地貌 隨時 都 在 改變 的 自然 現象 然而 這些 肉眼 不易 觀察到 的 變化 現在 可以 利用 雷達 衛星 監測 那 在 人造衛星 上面 通常 我們 為了 觀測 地球 會 有 裝置 不同 的 感測器 那 一般 最 常見 的 就 是 光學 感測器 它 看 的 就 是 一般 像 我們 可 見 光 可以 看到 的 範圍 那 看 地表 發生 哪些 變化 另外 一 種 比較 不 是 那麼 常見 但是 非常 有用 的 裝 的 就 是 雷達 感測器 雷達 感測器 它 是 由 人造衛星 自己 本身 發出 雷達波 它 打到 地表 然後 散射 以後 再 人造衛星 吸收 然後 能夠 看到 地表 的 一些 資訊 那 它 跟 這 個 光學 感測器 很 不 一樣 的 一 點 光學 感測器 它 需要 利用 太陽光 所以 他 必須 要 在 白天 才 能 施測 而且 在 天氣 不 好 的 時候 有 這些 煙塵 雨霧 的 干擾 的 時候 它 就 是 看到 這些 大氣 的 表面 它 無法 看到 地表 那 雷達 感測器 呢 它 自己 發出 的 雷達波 波長 比較 長 穿透力 就 比較 好 所以 它 可以 打到 地表 很 容易 的 穿透 這些 干擾 打到 地表 所以 即便 在 天氣 很 不 好 的 狀況 下 它 一樣 可以 看到 地表 的 一些 資訊 所以 雷達 它 最 大 的 好處 就 是 穿透力 強 而且 不 限 天候 不 限 時間 白天 夜晚 都 可以 觀測 雷達 它 有 一 個 很 重要 的 特性 就是說 雷達波 打到 地表 後 散射 彈回來 被 人造衛星 接收 它 會 接受到 第一 個 資訊 就 是 它 反射 的 強度 就 是 雷達 回波 的 強度 通常 建築物 還 有 一些 比較 明顯 的 這些 掩體 或者 這些 山 迎向 雷達波 的 山體 它 的 雷達 回波 就 特別 強 那 相對的 水體 背波面 回波 就 比較 弱 所以 我們 可以 利用 回波 的 強度 來 分辨 地表 有 哪些 哪些 的 這些 地表物 地表 的 一些 物體 那 另外 還 有 一 個 更 重要 的 資訊 就 是 除了 回波 強度 以外 雷達 打出去 收回來 的 東西 還 有 一 個 東西 是 相位 那 這 個 相位 事實 上 隱含 了 非常 多 的 資訊 我們 可以 利用 相位 的 解算 來 得到 很多 地表 原來 不 容易 用 其他 方法 不 容易 得到 的 資訊 包括 地表 的 高度 的 變化 還 有 地表 地形 的 一些 微量 的 變化 比如說 斷層 __UNDEF__ 火山 地震 引起 的 地表 變形 比如說 抽 水 然後 人為 的 抽 水 還 有 一些 工程 建設 所 造成 的 地層 下陷 這 種 微量 的 而且 廣泛 分佈 的 地表 變形 平常 我們 用 一般 的 測量 方法 不 容易 去 測到 或者 沒有 注意到 的 但是 如果 用 雷達 影像 我們 去 算 他 的 相位 變化 的 時候 很 容易 也 不能 說 很 容易 就 是 我們 有 機會 把 它 萃取出來 還 有 一 種 眼睛 無法 直接 看到 必須 借助 儀器 來 觀看 的 地方 就 是 我們 的 身體 內部 在 醫院 裡 有 不同 檢驗 的 儀器 可以 讓 醫生 清楚 看見 病患 身體 內 的 器官 或 病灶 1895年 德國 科學家 侖琴 發現 X光 可以 透視 人體 促使 人類 醫學 往 前 邁進 一 大 步 主任 我們 一般 在 做 健康 檢查 的 時候 都 要 照 X光 對 它 到底 是 怎麼樣 看 的 到 我們 內部 的 組織 那 X光 顧名思義 就是說 組織 因為 有 不同 我們 組織 有 不同 的 有 皮膚 有 脂肪 有 骨骼 系統 有 肌肉 那 X 光 穿透 過去 因為 這些 東西 吸收 不 一樣 對 X光 吸收 不 一樣 所以 吸收 不 一樣 穿過 以後 我們 會 有 一 個 接收器 經過 電腦 去 處理 變成 可以 變成 影像 裡面 就 有 骨頭 那 其他 軟 組織 可能 就 是 灰灰 的 骨頭 就 變成 白 的 所以 骨頭 的 吸收 比較 多 比較 多 所以 他 透過去 的 光 比較 少 變 比較 白 比如說 像 我們 做 健康 檢查 一般 都 會 照 胸部 X光片 腹部 X光片 那 像 胸部 X光片 我們 健檢 要 照 主要 是 因為 要 看 裡面 有沒有 長 腫瘤 那 有 沒 有 結核病 因為 結核病 __UNDEF__ 腫瘤 一般 都 沒有 什麼 症狀 等到 你 症狀 就 比較 晚 了 主要 的 用意 __UNDEF__ 所以 就 有 個 對比 所以 假如 說 你 得 一 個 腫瘤 或是 個 結核病 因為 它 組織 改變 了 所以 它 也 會 吸收 X光 它 吸收 看 它 長多 大 範圍 多 大 吸收 就 會 改變 所以 這 時候 你 在 黑黑 的 胸部 裡 就 肺部 裡面 就 可以 看到 白 的 東西 ok 所以 應該 是 透光 過去 的 反而 有 白 的 東西 出來 那 您 剛剛 提到 的 是 我們 可以 看到 他 的 骨頭 有 沒 有 骨折 或者 是 胸部 有 沒 有 結核 或者 是 腫瘤 那 我們 知道 有 一些 個 消化道 它 也 可以 做 X光 譬如說 胃腸 等等 那 它 又 是 什麼 原理 因為 軟 組織 來 對 X光 來 講 它 對比 來 講 比如說 血管 __UNDEF__ 肌肉 脂肪 它 看起來 是 一樣 的 可是 對 空氣 骨頭 它 對比 就 很 強 了 那 假如 說 你 要 看 胃 或者 是 看 大腸 比如說 大腸 腸胃科 比如說 有 一 個 病人 門診 有 一 個 病人 可能 要 轉介到 我們 影像 來 做 大腸 攝影 因為 腸 也 是 軟 組織 所以 你 照 X光片 還是 灰灰 的 看 不 到 所以 我們 要 給 他 喝 __UNDEF__ 給 他 灌 應該 講 灌 一些 我們 說 號稱 鋇劑 對 人 沒有 傷害 的 鋇劑 從 __UNDEF__ 灌上去 硫酸鋇 那 就 是 一 個 對比 __UNDEF__ 因為 硫酸鋇 會 吸收 很多 X 光 有點 像 骨頭 一樣 它 會 吸收 很多 X 光 所以 呈現 是 白 的 以 它 的 樣子 我們 就 可以 看 的 到 到底 有沒有 長 腫瘤 或是 什麼 病變 X光 射線 不只 應用 在 醫療 方面 還可以 利用 在 考古 鑑別 名畫 的 真偽 以及 軍事 戰爭 等 用途 在 機場 的 出入境 大廳 以 X光 射線 掃描 行李 的 檢查 設備 可以 清楚 透視 裡面 的 內容物 機場 安全 人員 再 判斷 需不需要 打開 檢查 大大 節省 了 旅客 的 通關 時間 X 光 是 從 物體 外 向 內 透視 內視鏡 則 是 直接 伸入 人體 觀看 的 儀器 最早 在 十九世紀 初期 就 有 醫師 利用 燭光 和 反射鏡 觀察 人體 的 膀胱 內部 發展出 最 原始 的 內視鏡 1879年 愛迪生 發明 燈泡 後 也 曾 與 內視鏡 搭配 照亮 人體 的 內部 不過 醫學界 廣泛 使用 內視鏡 是 在 1960年代 以後 由於 柱狀 透鏡 及 光纖 科技 的 發展 使 內視鏡 的 影像 品質 大為 提升 現代 的 內視鏡 構造 包括 一 台 連接 在 細長 軟管 前端 的 小型 攝影機 軟管 另 一 端 為 醫師 操縱 的 手把 並且 和 電腦 主機 連線 有 小型 攝影機 的 一 端 從 口腔 或 鼻腔 等 孔道 進入 人體 同時 透過 軟管 裡 的 光纖 照明 拍下 人體 內部 的 影像 然後 傳輸到 電腦 螢幕 另外 一 種 目前 常用 的 醫療 檢查 儀器 是 電腦 斷層 掃描 系統 是 1980年 發展出來 的 「 核磁共振 掃描儀 」 身體 上 的 許多 部位 都 可以 透過 掃描 取得 清晰 的 解剖 構造 影像 此外 還可以 利用 聲音 讓 我們 看見 身體 裡 的 情形 在 醫院 裡 病患 正在 接受 的 超音波 檢查 就 是 一 種 用 回音 來 「 看 」 的 儀器 人類 很 早 就 知道 「 回音 」 的 存在 但 直到 二十世紀 中期 才 真正 應用到 醫學 診斷 其實 在 自然界 中 許多 生物 都 會 利用 超音波 來 偵測 行進 的 方向 及 捕捉 獵物 例如 蝙蝠 和 海豚 有趣 的 是 海豚 發出 的 超音波 是 穿透 魚類 柔軟 的 外層 組織 從 內部 骨骼 和 器官 反彈 回來 的 所以 海豚 看到 的 影像 就 和 人類 在 醫院 裡 做 檢查 時 所 看到 的 超音波 影像 類似 王 醫師 我們 一般 來 講 比如說 產檢 或者 是 說 做 一些 個 腹部 的 一些 個 症狀 之後 都 要 做 超音波 那 超音波 它 的 原理 是 什麼 超音波 其實 它 是 一 個 機器 它 是 一 個 探頭 那 這 個 探頭 其實 它 有 兩 個 作用 一 個 作用 是 會 發出 音波 那 另外 一 個 部分 它 是 接收 這 個 音波 的 反彈 那 我們 音波 一般 是 在 經過 這 個 有 不同 的 介質 的 時候 它 就 會 產生 一 個 反彈 的 現象 那 我們 經由 這邊 接收 這 個 音波 的 反彈 我們 就 可以 透露 我們 的 內臟 去 檢查 我們 就 可以 知道 至少 我們 可以 看到 裡面 的 構造 的 情況 它 的 原理 主要 是 這樣 就 好像 海豚 或者 是 蝙蝠 一樣 發出去 然後 看回來 最早 的 音波 是 發展 在 漁業 就 是 原來 是 要 偵測 魚群 海 底 的 魚群 偵測到 魚群 他們 可以 去 捕 魚 後來 的 發展到 醫療 上 所以 就 形成 超音波 這 個 機器 是 那 超音波 一般 來 講 我們 用 在 哪些 部分 超音波 一般 也 有 它 的 限制 就 譬如說 像 空氣 或是 骨頭 它 是 沒有 辦法 穿透 過去 的 所以 說 一般 的 話 我們 是 應用 在 譬如說 像 剛剛 講 的 婦產科 的 產檢 那 一般 是 我們 內臟 裡頭 譬如說 腹部 超音波 是 一些 實質 的 器官 譬如說 是 肝膽胰 脾腎 都 可以 看 的 到 那 事實 上 部分 肺部 的 情況 肺部 其實 裡頭 是 有 空氣 的 但是 當 肺部 裡頭 有 疾病 譬如說 有 腫瘤 或是 有 積水 的 時候 有的 時候 它 可以 利用 這些 積水 或是 腫瘤 也 可以 做 這 個