全國中小學科展

利用明礬沈底晶體研究單晶的成長\n再向單晶體挑戰…

科展類別
全國中小學科展作品
屆次
第40屆--民國89年
科別
物理科
得獎情形
第三名
學校名稱
高師大附中
指導老師
蕭淑娟、許麗雪
作者
嚴婉禎、鮑可軒、趙鴻、陳威宇
關鍵字
明礬、單晶、晶體、顯微

摘要或動機

我們研究晶體成長已經有五年的時間了,我們的研究和其他研究晶體的科學展覽作品不同之處在於──我們專門研究單晶的成長,而且只研究明礬單晶的成長,這幾年來也都有獲得不錯的成果及成績。明礬單晶非常的美,這是剛開始時這個主題吸引我們的原因─它的形狀很漂亮、外型很規則又富有變化、色澤晶瑩、透明,非常迷人;再加上它原料取得容易、沒有毒性、價格便宜,而且參考資料豐富,使得我們對這項研究一直都非常地有興趣。
前幾年的研究,我們都以“如何成長出大尺寸的單晶”為目標,並且設法對單晶的結構做仔細的觀察及測量,去年我們發現“沉底晶體”是非常值得深入探討的題材。所謂的沉底晶體是指:晶體成長的過程中,沈積在容器底部成長的晶體。這一類的晶體,外型大都呈平坦的六邊形(或切角三角形),形狀規則,單晶結構完整、良好(色澤晶瑩、透明)。尤其是平坦的特性,使我們可以用顯微鏡對晶體的結構進行精密的觀察及測量,讓我們能做更仔細的定量研究,這在科展的研究深度上,是一大進步。
我們去年的研究,雖然曾經對沉底晶體的成長方式提出一些粗淺的解釋,但是仍然還有不少疑惑。今年我們除了繼續深入探討之外,還希望能對晶體的成長進行”動態觀測” , 亦即希望能在顯微鏡之下”直接”觀察和測量晶體的成長,以彌補過去只能在晶體成長完成之後、進行靜態觀測之不足。這個目標將使得我們必須發展更好的顯微鏡影像擷取、影像儲存及影像處理的技術、發展更精確的控制晶體成長的技術,以及研讀更多的有關晶體結構及成長的資料。這些對我們來說都是高難度的挑戰,如果可以克服其中的困難,我們就可以直接觀察、記錄、測量及探討晶體的成長,這在我們的研究中又將是一次非常重大的突破及進展。


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