溶液和溶劑置於同一容器中，當溶質向上擴散時，會形成濃度梯度及\r 折射率梯度dn/dy，且dn/dy 對高度y 的關係圖會呈現隨著高度改變的現\r 象。\r 半徑r 的Ｄ形容器，下方置溶液，上方置溶劑，以雷射光照射容器的\r 平面部份時，雷射光沿著法線出射，受折射率梯度的作用而向下偏Ζ距\r 離，a 為容器至屏的距離，得到dn/dy=Z/ar 的關係式；改變雷射光的高\r 度y 可得dn/dy 圖。\r 以硫代硫酸那作實驗，其dn/dy-y 圖為以原始界面為對稱軸，因其擴\r 散係數不隨濃度改變；甘游水溶液的dn/dy-y 圖呈現不對稱，圖形的極\r 大值往甘油方偏，主要係因為甘油的擴散係數隨濃度的增大而減少。\r 我們成功第把不同時間對同一溶液的實驗結果予以模型化，得到的\r dn/dy-y 曲線隨時間改變，並發現該曲線所涵蓋的面積為定值。\r \r The mixing in a vertical column between a pure liquid and a solution produced a concentration gradient, which in turn produced the refractive index gradient. As the solute particles diffused upward into the pure liquid, the gradient was generated by the varying solute concentration. The plot of the refractive index gradient versus vertical position y (dn/dy vs y) is found to be varied with time. A D-shape container of radius r is partly filled with denser solution, and partly filled with solvent which is on the top of solution. When laser beam enters perpendicularly to the flat surface of the container, the outgoing beam strikes the container at normal incidence, and deflected down a vertical distance Z by the refractive index gradient. We can get dn/dy=Z/ar, where a is the distance between the container and the screen,. By changing the vertical position (y) of laser beam, we can get the plot of dn/dy vs y. For a sodium thiosulfate-water solution, the trace of dn/dy vs y is symmetric with respect to the position of original boundary. Since the diffusion coefficient of sodium thiosulfate is independent of concentration. For the trace of dn/dy vs y of a glycerol-water solution, it will no longer be symmetric. A skewed curve which reaches its maximum position is displaced to the glycerol side, because the diffusion coefficient of glycerol is decreased with concentration. We have successfully modeled the time-dependent experimental gradient curves on the same solution. The trace of dn/dy vs. y at different time is found to keep the area constant.

當我們學到國中生物課本上冊第四章“營養”時，首先，我們了解食物中含有養分，養分可供給能量，而生物都需要能做來維持生命現象，生長是生命現象之一，那麼生長也需要能量嗎？然後在第四節中。又捉到蠶豆種子萌芽時，養分來自子葉，幼苗生長所需要的養分，是由子葉中儲存的澱粉轉變成糖供給的，於是蠶豆萌芽時，子葉的重要漸漸減輕，而幼苗的重量卻漸漸增加，但，是否真的像課本中某國中所做的結果“子葉所減輕的取量相當於幼苗增加的重量”?(見課本P. 32 圖 4 ～7 幼苗和子葉重量之增減)。於是我們就向老師提出刊些問題：1.蠶豆種子萌芽時是否要消耗能量？2.所消耗的能量是否由儲存在子葉中之養分轉變後供給？3.由上述兩個間題，我們可提出“子葉所減輕的重量是否應比幼苗增加的重量為多？ "

公平分配是日常生活中很重要的概念。本研究是利用數學的概念探討公平分配工作的標準，及在此標準之下如何分配工作？並深入探討增加人數、物品數量後，它的搬運策略，以及如何達到最短工作路徑的條件。我們最後的公平分配的標準是：一、行走相等的距離，二、負重時行走相等的距離，並以此標準探討工作分配的方法、運送方法及其規律和數學一般式。最後再找出公平分配的方法以解決兩組同學不同的看法。

It is beyond my logistical ability to determine the extent of the sisal problem in Namibia and as such I have investigated the following aspects, which should be of value to countries such as Tanzania and Kenya where there are still large plantations of the sisal plant. There is also a need to establish industries in Namibia and it is for these reasons that plant has been investigated.

實際去觀察及測量旋轉中的圓盤，會發現黑白相間的圓盤在高速旋轉時，轉速到達某些速率時會出現彩色的圖案，這並非視覺疲勞的結果，而是實際出現的色光。而且，使用的光源不同，出現的顏色也會有變化，特別是使用螢光燈會格外明顯。在光的合成，一般認為白光可以分解為多種色光；但是，實驗的結果，產生彩色的位置是在黑色部分而非白色部分，我們以光度計實際測量照度，結果確實十分特別，證明了色光是確實存在的而非以往所認定的視覺的錯覺或互補色。而有另外一種圖案的圓盤，可以在太陽光底下看出有彩色的圖案出現，那又是另一組不同的現象了。

在本實驗，主要針對染料敏化太陽能電池的幾個變因來研究：染料、二氧化鈦膜厚度、電解質pH值、電解質組成比例以及光源照度對染料敏化太陽能電池光電轉換的影響。染料部份，採用了葉綠素、花青素、甲基藍、汞溴紅四種染料來比較，未染色為對照組。結果以甲基藍的敏化效率為最佳。在二氧化鈦薄膜厚度時，發現較薄的膜有較高的光電轉換效率。電解質pH值方面，發現酸性與中性的電流傳導效率較佳，鹼性則偏弱。此外，我們亦發現波長較短的光對染料敏化太陽能電池的電子電洞分離效果較佳。我們藉著控制電解質中碘化鉀的濃度，試著改進其電流傳導性能，結果發現在重量比(wt)為碘/碘化鉀/水(1/X/10)的系統之中，X約等於10-13有最佳的表現。在光度曲線方面，將自製太陽能電池以不同照度測試其電壓、電流值，電壓電流均隨照度增加而增加，發現電壓值在超過12000Lux時會突然下降。最後，我們測試了染料敏化太陽能電池的壽命。發現染料敏化太陽能電池的電壓／電流值在48小時內無削弱的趨勢。在補充實驗裡，我們嘗試了以二氧化鈦膜的大小為變因，觀察其光電流密度的改變情形，並比較各種鍍膜方式，以找出最經濟的鍍膜方法。

前言本實驗利用果蠅為研究材料，將幼蟲及成蟲飼食於不同咖啡因濃度的食物下，觀察咖啡因對其成長、生育及反應能力的影響。實驗結果顯示，隨著服用的咖啡因劑量愈高，果蠅產卵的總數也愈少。且發現咖啡因會使果蠅幼蟲反應遲緩，若親代於生殖期服用咖啡因亦會對子代幼蟲反應造成影響。另外若幼蟲期服用咖啡因，會使得幼蟲的生活史拉長、發育遲緩，但若親代於生殖時服用咖啡因，並不會對子代幼蟲型態發育造成影響。此說明了咖啡因對於果蠅幼蟲均會造成影響，且影響的層面不盡相同。

一則電視上〝鋼筋水泥吊橋被風吹垮〞的轉播報導，引發了我們的研究興趣，想要知道為何風作用在橋上，會引起橋面的振動扭轉？ 風吹造成空氣的波動，為了瞭解波的現象，我們先觀察生活中常見的水波、聲波及繩波的振動。於是我們設計了(1)在池塘中丟石子，進而發展出水波槽實驗。(2)以提琴弓在金屬板邊緣拉奏，造成板面上細砂跳動而呈現各種克拉尼圖形。(3)以甩動童軍繩產生繩波，進一步製作鞦韆，觀察其受風力的運動情況。(4)最後，製作模型吊橋，以觀測受風中橋面的變化。 從實驗結果，我們歸納出無論在水面、金屬板面或橋面施力，造成的振動，藉由介質產生波的前進，波碰到阻擋會反射，與原來的波交疊形成不振動的「節點」。包括水波槽中形成的格狀波紋，及金屬板面細砂呈現的克拉尼圖形，都是振動、反射與節點交互作用的結果。至於風吹吊橋實驗中，我們發現頻率與角度是影響橋面振動的關鍵因素。雖然我們的吊橋實驗無法驗證橋的斷裂，但的確觀察到(1)間歇來回的風比持續風容易造成受風橋面的扭曲晃動。(2)45度風向比垂直風向更容易引起橋面的晃動。(3)減少同頻率的振動，可降低橋面斷裂的危險。

常言道「病從口入」想必細菌大部分都是從口裏進去的，細菌需要營養，營養就是指食物，各種食物對細菌不同，可能有的食物對細菌繁殖增加或減少，我們能把它研究出來，減少細菌的繁殖，那可增進人體的健康。

本研究主要是釐清碳酸鹽類與鹽酸反應後的吸放熱現象。以實驗室常見的三種藥品碳酸鈣、碳酸鈉和碳酸氫鈉做為探討對象，並自製暗箱，結合感測器測量反應後的二氧化碳、濕度和水溫，經過反覆實驗後，發現（一）異相和均相反應的結果不完全相同，吸放熱與物質狀態有關，特別是碳酸氫鈉，不宜簡化成“酸＋鹼必放熱”的論述。（二）異相反應時，碳酸鈣和碳酸氫鈉有粉塵效應，但碳酸鈉的粉塵效應不明顯。（三）比較溼度與二氧化碳的變化曲線，可說明碳酸鹽與鹽酸反應產生的水主要是以液態為主，可以清楚輔助說明化學反應式的狀態。 綜上所述，本研究自製的觀測器，不僅可以即時監測化學變化，還可驗證物質的基本反應熱和狀態的特性。

NO.59-03 2020 JUN | 科學研習期刊目錄 本期專題 生物與環境的對話 亞洲島弧青斑蝶散布生態探討 | 陳建志 臺灣的蝸牛暨其生態 | 吳書平 歐亞水獺：金門淡水生態系中的頂級掠食者 | 張廖年鴻 浮游生物：一群海洋流浪漢開的美食街 | 蕭世輝 臺灣的候鳥 | 沙謙中 教學現場 「楨」探教室－由廚餘桶的柚香事件說起 | 黃晴楨 以預測、觀察、解釋開啟科學實驗教學 | 許慧嫻、蕭世輝 和孩子在大自然裡學生物的核心概念 | 戴欣怡 科學新知 運用立體模型教學來探究聖嬰現象 | 胡靚妤、陳鈞嗣、吳育雅 特約專欄 博物館友善平權思維初探－以國立臺灣科學教育館為例 | 劉淑雯、歐蓓縈 暮然「迴」首，STEAM就在你我身邊 | 陳毓凱、黃琴扉 火星探究的新任務：人類登陸火星的超前部署 | 吳育雅 森棚教官數學題－散步的費波那契 | 游森棚 科普活動報導 中研院「院區開放 OPEN HOUSE」 你與最高學術研究機構最沒有距離的一天 | 劉韋佐 串出不一樣的思維能力－以STEAM概念發展女力空間思維 | 呂玉環、顏慈瑤、黃奕誠、蘇萬生 總召集人的話 生態系是由生物及其與非生物環境之間的交互作用所構成，所以要了解其中的任何一部分都需要了解該部分如何與其他部分交互作用。因此，「生物與環境的交互作用」是12年國教自然科學領域課綱中國中教育階段學習重點「生物與環境」主題中的兩項次主題之一。本期特別以「生物與環境的對話」為專題。 「本期專題」單元共有五篇文章，〈亞洲島弧青斑蝶散佈生態探討〉介紹青斑蝶的生存策略、標識再捕法和臺日兩國交流。〈臺灣的蝸牛暨其生態〉介紹蝸牛的定義、經濟價值、傳染性疾病和生態 。〈歐亞水獺：金門淡水生態系中的頂級掠食者〉介紹倖存於金門島的歐亞水獺棲地及食性研究等。〈浮游生物:一群海洋流浪漢開的美食街〉介紹人類發展與浮游生物的關聯、浮游生物在地球生態系運作中扮演的重要角色、浮游植物及浮游動物。〈臺灣的候鳥〉介紹與候鳥相關的遷徒、遷徙原因、遷徙能源、遷徒時定位方向的依據、濕地鳥的遷徒……。 「教學現場」單元刊登三篇文章，〈「楨」探教室－由廚餘桶的柚香事件說起〉分享在課程設計中兼顧「確立以學生為主體的教學目標」、「培養課程設計的能力」及「採用多面向及多元評量」的案例。〈以預測、觀察、解釋開啟科學實驗教學〉分享許多教師在校園裡運用的POE教學策略與作者經驗的融合。〈和孩子在大自然裡學生物的核心概念〉分享家長可以如何抱持開放心態，跟孩童討論你的觀察和推想脈絡，使貼近他們的生活經驗及理解程度，及用問答的方式帶入生物主軸概念。 「科學新知」單元刊登〈運用立體模型教學來探究聖嬰現象〉一文，分享作者所設計的一組聖嬰與反聖嬰現象在赤道太平洋的立體模型及其應用經驗。 「特約專欄」單元刊登四篇文章，〈博物館友善平權思維初探－以國立臺灣科學教育館為例〉分享筆者和夥伴於科教館所規劃身心障礙者的建議參訪動線以及繪本閱讀和科學操作的體驗課程。〈暮然「迴」首，STEAM就在你我身邊〉分享一個呼應STEAM教育的主題式教學單元－迴力鏢。〈火星探究的新任務：人類登陸火星的超前部署〉介紹火星任務的太空接力賽、地質證據如何揭露火星的氣候環境變遷、以及21世紀的火星生命旅程 。〈森棚教官數學題－散步的費波那契〉則拋出在散步中找最遠的落腳處可以離家盡量近之走法的問題。 本期「科普活動報導」單元刊登兩篇文章，〈中研院「院區開放 OPEN HOUSE」你與最高學術研究機構最沒有距離的一天〉介紹該院每年10月舉辦的「院區開放 OPEN HOUSE」活動。〈串出不一樣的思維能力－以STEAM概念發展女力空間思維〉介紹使用串珠協助學生探索立體結構及空間思維能力的STEAM課程。 總召編輯委員 - 李隆盛 關於本刊 出版單位：國立臺灣科學教育館 發行人：陳雪玉 總召集人：李隆盛 編輯委員： 物理科吳仲卿/陳耀榮/李柏翰/盧玉玲 | 化學科古建國/許良榮/王伯昌/林如章/周金城 | 生物科王美芬/蕭世輝/陳建志/郭淑妙 | 地球科學許民陽/王郁軒/李文禮/謝隆欽 科技科張玉山/汪殿杰/林育沖/趙珩宇 | 數學科李源順/鄧家駿/溫世展/張宮明 | 跨領域學科李名揚/連信仲 | 特約專欄 游森棚/黃琴扉/劉淑雯 策劃：曾聰邦 主編：吳中益 本月專題特約主編：王美芬 編輯：陳敬予 網頁設計編輯：施曉恬 投稿規範請來信詢問：article@mail.ntsec.gov.tw

隨著科技的發達，工業廢棄物應運而生，在地小人稠的台灣，每年就產生約6000 公噸的廢觸媒，為了讓環境免於遭受廢棄物的污染，本實驗著重於廢觸媒的再利用，探討廢觸媒作為混凝土中礦物摻料對水泥(砂)漿流動性的影響。 本實驗所採用的廢觸媒來自石油裂解廠的靜電集塵廢觸媒，主要由SiO2 及Al2O3 所組成且具有部份非結晶相和卜作嵐材料之特性，外觀為乳灰白色粉末、含水量2.8﹪，溶於水中有放熱現象，pH 值為3.85。廢觸媒對水的親和力大，添加至水泥(砂)漿中會使得漿體的流動性減小，因此必須藉由提昇強塑劑劑量才能提高工作度。 在水膠比(W/B)為0.42 時，隨著強塑劑HPC-1000 劑量的增加，水泥漿的流度明顯增加，而且適當量的廢觸媒取代水泥，能維持水泥漿一定的流度。當強塑劑HPC-1000 劑量為3.0﹪、砂/水泥＝2.75 時，隨著水灰比(W/C)的增加，水泥漿的流度也明顯增加，而同條件下，不論水膠比(W/B)0.485 或0.55 時，廢觸媒取代水泥之水泥砂漿的流度比飛灰、爐石、高嶺土好，與矽灰相當，其最佳取代水泥量為15﹪。 As technology continues to develop, a considerable amount of industrial wastes have been produced.In Taiwan, over 6,000 tons of spent catalysts were brought out yearly. If such wastes can be reused in some ways, it may be helpful to protect our environment from being polluted. This study was taken to determine the influence of spent catalysts on the flowability of mortar while the catalysts were used as mineral additives for concrete. Since the catalysts could reduce the flowability of cement pastes because of the affinity between the catalysts and water, it was necessary to have superplasticizers added to improve the fluidity of the mortar. The spent catalysts used in this study were spent electrostatic precipitator cracking catalysts, called Epcat, which were provided by petroleum refining companies. Comprising mainly silicon oxide and aluminum oxide, the off-white catalyst powder present water content of 2.8%, pH value of 3.85 and exothermic reaction with water. In this study, it was found that while the ratio of water to binder (W/B) was 0.42, the flowability of the cement pastes increased with the increasing addition of superplasticizers. Besides, the flowability of cement pastes kept steady while a proper amount of Epcat was used to replace cement.When the ratio of sand to cement (W/C) was 2.75, with 3.0% superplasticizers HPC-1000 added,the flowability of the mortars markedly increased while the W/C increased, and the replacement with spent catalysts made the mortars show similar flowability as silica fume but better flowability than fly ash, slag and kaolinite, no matter the W/B value of the cement pastes was 0.485 or 0.55. In fact, the best Epcat replacement for cement was 15%.