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天羅地網-雷射光線之反射路徑與正n邊形完全圖之關係探討

在正n邊形的n個頂點各放一面鏡子,並將其中一個鏡面順時針轉動90°/n,將雷射光線沿該點切線方向射向此鏡面,使光線在正n邊形各頂點的鏡面間反射,本文主要在探討光線在各鏡面間反射路徑之規律性與其應用,研究分為兩大部分:一、將雷射光線射向一順時針調整角度θ=90°/n的鏡面且其餘鏡面皆不轉動之情形下,探討雷射光線的反射路徑之規律性及尋找正多邊形邊數與反射數間的關聯性。二、在正n邊形的n個鏡面中,每個鏡面可依順時針或逆時針旋轉一個角度θ=90°/n或是不轉動。此部分我們只針對n為偶數的情況去探討,我們採用數學上函數的對應方式取代了物理上反射原理的路徑操作,由數學的模式去探討鏡面調整的規則,擬訂出適當的策略調整鏡面的轉動,並找出最大反射數。

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你了解地震嗎?

題目一:\r 地震的規模與強度是不一樣的項目。\r 描述地震真實釋放的能量稱為「地震規模」。地震規模的種類有許多,台灣常用「芮氏地震規模」。一般而言,規模小於5的地震為小型地震,不大有災情發生;規模介於5到7之間的地震為中型地震,局部地區會有災情發生;規模大於7的地震為大型地震,通常會有重大災情。\r 地震的強度是說明人所感應到地震搖晃的程度或物體受到搖晃或毀壞的程度,簡稱「震度」。中央氣象局目前採分8級震度分級,從0級到7級,其中0級為無感地震,人無法感受到,但地震儀可以記錄到,1級到7級為有感地震。震度會因為與震源的距離、當地地質環境等會有所不同,基本上,離震央越近的地方震度往往越大,災害的狀況也較為明顯。\r 由於此次地震台灣距離四川較遠,所以我們感受到的地震強度比四川小。\r \r 題目二:\r 描述地震真實釋放的能量稱為「地震規模」。由於地震規模說明的是地震真實釋放的能量,所以在不同的地方還是會有一樣的地震規模,而震度才可能有不同,所以震央汶川縣與其他地方有相同的地震規模,但是通常震央地區會有較大的地震震度。而四川省汶川縣是此次地震的震央,所以汶川縣是地層發生變動的地方,也就是地震發生的地方。

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什麼尚「氫」--談燃料電池之放氫探討

氫是一種非常理想的能源。不僅效率極高,且不會造成環境污染。空氣中的含量極少,常用的電解水方式又效果不彰。我們利用Ag、Ru、Cu 、C-CuPu、C 等數種電極,與H2SO4、 H3PO4 、HNO3 電解液,分別在10V 雙電極與-0.8V 三電極下做電解水實驗,研究何種電極與何種電解液能得到最多的氫氣量。在低電壓下找出最好的電極,液與太陽能電池結合,成為電池中的一部份,讓發電效果更好,以利未來燃料電池H is a kind of great power.It is not only effective,but also no environment pollution .Owing to the H in the air is very little,so it is not easy to take .Addition to,we often to take it by electro liquid,but the electrolysis effect is not ideal. Except Ag、Ru、Cu、C-CuPt、C and so on ,in theH2SO4、 H3PO4 、HNO3 electro liquid,we have a experiment in the 10V dual electrode and -0.8V triple electrode to study which electrode and which electro liquid to get the most of H.Under the low voltage,we can fund the best electrode.It is easy to bind with solar energy battery,andit can be a part of battery.Besides, it makes the generator effect better,and it is convenient to make the fuel cell commercialize in the future.

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鄒之風聲-風笛

「風笛」是台灣原住民鄒族的信號用具及祈雨法器,由一條繩子綁一支竹片構成。轉動風笛時,竹片會繞繩子自轉並拍打空氣而發出聲音,並有上下飛舞的現象。風笛產生聲音的原因,為竹片拍打空氣而造成的渦流共振現象;又由於繩子扭力大小及方向改變,使風笛的音調忽高忽低、響度忽大忽小、且竹片會在兩個平面上公轉,而有週期性變化。施力使風笛公轉轉速加快時,竹片自轉速率也變快,使其音調愈高、響度愈大;而繩愈短、愈粗時,竹片的公轉週期將愈短。The wind whistler was once used by Tsou aborigines as a tool for message transfer. It is composed of a string and a bamboo flapper. When swung around, the flapper spins, beats the air, and makes sounds. Moreover, the flapper flies up and down during the revolution. The spinning flapper beats the air, causes the vortex resonance phenomenon, and thus produces sound. As the twist torque and direction change, there is periodical variation in the sound volume, sound pitch, and the movement of the flapper, which orbits up and down at two planes. If given force to speed up its revolution, the flapper,s spinning frequency also increases, which makes the sound pitch higher and the sound volume greater. Besides, when the string is shorter or thicker, the flapper,s revolution period will be shorter.

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蔗螟生物防治之成果報告及各種蔗螟危害情形調查研究

蔗螟(Sugat Cane borer)為世界產糖國家所公認的主要虫害,迄今尚無有效防治方法,本省為害甘蔗螟虫有黃螟、條螟、二點螟、紫媒、白螟及二化螟等六種之多,根據糖試所近十年期調查結果,平均幼蔗枯心率3.3%,成蔗節間螟害率 5.4% ,每公頃損失糖量為 176 公斤,估計每年損失總糖量約在一萬五千公噸左右,詳見如表一。甘蔗從蔗苗發芽至收獲整個過程中,時時刻刻都受到這種螟虫的嚴重威脅,如使用藥劑防治,費用既高而又難收效,同時農藥還有殘毒公害問題,如用人工防治,則因蔗園遼闊及勞工供應不易,更難實行,基此情形,甘蔗螟害在 目前為有循生物防治一途。

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汙所遁形──水生植物如何淨化汙水

由於現代化學、金屬工業蓬勃發展,工廠及家庭所排放的廢水正嚴重汙染水質環境。為了減低人類對環境造成的傷害,現今多以培養人工濕地、藉水生植物來達到淨化水質的目的。為深入了解水生植物是否能確實淨化水中的重金屬物質,我們選用了兩種不同品種的浮水布袋蓮、沉水的水蘊草、挺水的空心菜等四種植物,種植在含有銅離子或鉛離子等不同汙染物質的水中做為模擬;並觀察其吸收金屬離子的情形、與葉綠素含量及含糖量的改變。希望能深入了解水生植物在受汙染的環境中生長的情形,以及其為環境所帶來的改變。

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藻生「電」子,百年好「荷」

從台灣東北角海岸中採取日本石花菜等13種大型海藻,萃取其濾液做為染料敏化太陽能電池(DSSC)的染料來源,結果顯示,紅藻萃取液的太陽能光電轉換效率較綠藻為高,其中又以日本石花菜最高,在490 nm可達65.8%,綠藻則多在30~40%。產生電壓方面,則是以孔石蓴(綠藻)與蜈蚣藻(紅藻)萃取液DSSC效果最好,可達標準太陽能板(產生電壓1.33V)的24.6~25.4%。產生電流方面,日本石花菜DSSC在490 nm下可產生0.91uA/cm2。放置五天後,所有各組的電壓都下降,最好的蜈蚣藻也下降了50%以上。與商用太陽能板比較,石花菜DSSC產生電壓約為3.5%(24.63 uV/cm2) ,本研究的結果顯示,大型海藻萃取液中的不同葉綠素異構物可以做為DSSC的良好染料來源。

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綠色能源~竹炭 V.S.備長炭海水電池的探討

根據國語日報 96 年 1 月 5 日回收廢電池~小學生拯救地球的文章中,指出一顆廢棄的一號電池,丟棄在泥土中,流出的有害金屬,就會使兩張報紙面積大小的土壤永遠~死亡,永遠生長不出美麗的花草。一粒鈕扣電池就會使 600 噸的水無法飲用,相當於一個人一生的飲水量,對自然環境威脅很大,間接威脅到人類的健康。全球經濟發展,社會的進步和人口快速成長,使人類對能源的需求量有增無減,對能源的依賴程度也與日俱增。新型綠色環保電池近年來已投入使用或正在研製,所以我們希望能夠利用海水當電解質和鋁及無污染的備長炭和竹炭來做電池。我們自製的小型電池是屬於普通電池,將化學能轉換成電能的裝置。未來綠色能源,綠色生產技術和綠色產業等等,都將成為 21 世紀的新課題。

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探討以最經濟的方式偵測低濃度溶液之金屬離子

A novel technology for detection of trace concentration of ions at ppb level was developed. The detection limit of this method can be reached to 1ppb. The Wheatstone bridge usually be used for determination the concentration of metal ion, the major disadvantage of this technique is the precision too low. Atom absorption spectroscopy is better for monitoring trace metal ion, but the cost of instrument is too expensive. In this study, the oscilloscope was used to modify the Wheatstone bridge Circuit. The difference between the voltages of two connection points of Wheatstone bridge was used to estimate the concentration of ions. The amplification system was used in this method to improve the limit to detect ion from 10 ppm to 10ppb. The parameters of measurement including types of probe, match of Wheatstone bridge resistances, parameters of input signal and electrolysis in solution were also being studied. 本研究主要是發展一個富有創新且經濟的ppb ( parts per billion ; 10-9)級,微濃度金屬離子量策技術,目前本實驗設計已可以達到 ppb的偵測極限,尤其本方法不僅能夠應用於定量,尚可做定性偵測。簡易的溶液濃度技術常使用惠司通電橋的方法,但這個方法的缺點在於精確度較低,而另外常用的儀器是原子吸收光譜儀,卻價格高昂。因此,我們回頭對惠司通電橋的技術作改良和創新技術。首先,最重要的新技術是對示波器的改良。示波器被用來量測惠司通電橋的電位,我們比較電橋上兩特定點的電位來判斷濃度,當兩個點的電位相同時代表溶液電阻和控制電阻相同。但當輸入信號的電壓太強時,示波器上並無法判別細微的電位變化,因此造成量測的精度不高。本組設計新的電路用以放大在高強度訊號的波形細微變化,成功將測量極限由 10 ppm推進到 ppb。另外關於此設計中的各種參數,包括探針類型、惠司通電路的電阻匹配、輸入訊號之強度頻率、電極間電容效應及溶液中可能發生的電解效應等,都有精確的探討。最後的設計結果將是創新且有別於以往的設計概念。

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積木週期表

本研究是以原子序、原子量排列方式來定義位置的觀念,建立成積木週期表,將空間分為X-Y-Z 三個方向,來尋找積木外型,使之不遺漏,而XYZ 格裡的數字分別代表,從三個視角看過去積木的根數;其次還需要探討積木組合順序及位置,找出外型及零件最為對稱、美觀之積木,讓積木不僅是難易度不同的益智玩具,還是一項藝術品。

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發、發、發

有一天,媽媽在廚房裡做包子和饅頭,看到媽媽在麵粉裡加水、糖和酵母粉搓揉成團,過了一段時間,麵糰竟然變大了,我覺得非常有趣。為什麼麵糰會變大呢?為什麼饅頭撕開,裡面會有許多小洞洞呢?於是,我就和幾位有興趣的同學一起研究這個問題,並請老師指導我們。

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天方「葉」譚捕蠅草

去年我們研究的是食蟲植物─毛氈苔,今年老師帶我們探索另一種神祕奇特的植物─「維那斯捕蠅草 J 。它們的捕蟲方式會更奧妙嗎?我們想藉著實驗,得到正確的答案;因此,我們去花市買了廿多盆,放在家裡及學校五樓花房內培養,並且利用假日到陽明山請教食蟲植物專家,也曾搭機到高雄鳳山華陽園藝參觀訪問,希望長期實驗的結果,可以滿足我們的好奇心。

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