本 研 究 是 針 對 銅 ( Ⅱ ) 氨錯離子的數種結合狀況及配位數作探討。在實驗過程中， 我們先採用紫外線及可見光吸收光譜儀(UV)對銅 ( Ⅱ ) 氨錯離子溶液作2 0 0 ~ 3 0 0 n m 範圍的掃描， 發現隨著銅( Ⅱ ) 溶液所加入的氨水量減少， 掃描圖譜所呈現的吸收峰數目也減少， 首度了解銅( Ⅱ ) 氨錯離子的結合狀況應該有四種而由銅( Ⅱ ) 與氨的反應: Cu2+ + ( X + 2 ) N H3 + 2 H2O → [Cu(NH3 )x]2+ + 2 N H4++ 2 O H - 可知將一定量的銅( Ⅱ ) 溶液與一定量的氨水反應， 若能求得剩餘氨水量則反應式中的X 值可求得， 因此本研究中我們設計了數種不同莫耳數的銅( Ⅱ ) 溶液與氨水混合， 然後以pH 計測混合液的pH 值而推測出混合液的[OH - ]， 進一步求得剩餘氨水量， 結果證實X 值有1 ， 2 ， 3 ， 4 數種。硝酸銅溶液為強電解質， 形成 [Cu(NH3 )x]2+ 為弱電解質， 因此在每一階段形成一個物種時， 電導度勢必會下降， 因此我們將銅( Ⅱ ) 溶液以一定濃度之氨水滴定， 再以電導計測溶液的電導度， 由滴定曲線觀察到有四個轉折點。 再次證明X 值應有1 ， 2 ， 3 ， 4 數種。綜合上述實驗結果， 我們證明銅( Ⅱ ) 氨錯離子應有四種， 亦即 [Cu(H2O)3(NH3 ) ] 2 + 、 [ C u(H2O)2(NH3 )2 ] 2 + 、 [ C u (H2O) (NH3)3] 2 + 、 [Cu(NH3)4 ]2 +。最後在研究中我們也對鎳( Ⅱ ) 氨錯離子及鋅( Ⅱ ) 氨錯離子作了簡單的探討。

槐葉蘋(Salvinia natnas)生長於台灣低海拔淡水濕地，目前已列為嚴重瀕臨滅絕的台灣原生物種，為不具有根的植物，是世界珍稀的漂浮型水生蕨類。本研究是探討槐葉蘋形態、生活史及生存環境因子，實驗發現可藉由成熟浮水葉外部形態特徵來區別槐葉蘋與外來種之人厭槐葉蘋(Salvinia molesta)；槐葉蘋成熟浮水葉呈橢圓形，葉上毛被物是叢生且分岔，人厭槐葉蘋成熟浮水葉呈雙耳形，葉上毛被物則像打蛋器。當兩物種共存於同一個環境空間時，人厭槐葉蘋以平均11.6 cm2/week 的生長率將槐葉蘋完全取而代之，顯示人厭槐葉蘋之入侵對槐葉蘋生存影響之深遠。經由兩年的槐葉蘋物候觀察，發現3~11 月為抽芽成長期、3~12 月為成熟繁殖期、12 月~隔年2 月為冬枯期及孢子囊果出現期，12 月~隔年5 月為孢子囊果成熟開裂期。其繁衍策略可分為無性繁殖（頂芽及側芽生長）及有性生殖（異配子體交配）。探討環境因子（光照度、氣溫、濕度、水質、水溫、pH 值）分析結果，適合槐葉蘋生存環境的條件為(1)陽光間接照射（半遮蔭，遮蔭度58.33%）、(2)乾淨未受污染的水質(pH 6.5~8)、(3)通風性良好。生長環境符合以上條件即可達到移地保育的目的。Salvinia natans, a floating fern without roots, grows in low elevation fresh water wetlands of Taiwan, and is a critically endangered precious Taiwanese native species. This research investigates the life form, life history, and living environment of Salvinia natans. Our experiments show that we can differentiate Salvinia natans and Salvinia molesta, two easily mixed up species. The shape of matured floating leaves of Salvinia natans is elliptical and smaller, while it is twin-ear shape and larger for Salvinia molesta. Also, they can be distinguished by their leaf hairs. The hairs of Salvinia natans are tufted and separated at the tips, while the hairs of Salvinia molesta form an ‘eggbeater’ shape at the tip. When these two species lived together, Salvinia molesta grew in a rate of 11.6 cm2/week and will replace all Salvinia natans eventually. This shows the profound impact of invasion of Salvinia molesta. From the data of 2-year phenology observation, we concluded that budding took place from Mar. to Nov., growing and reproducing from Mar. to Dec., decaying from Dec. to Feb. (sporocarps were born in this period), and sporocarps matured from Dec. to May. There are two reproduction strategies: sexual reproduction (intergametophytic mating), and asexual propagation (by terminal and axillary growth). After investigating the environment factors (illuminance, air temperature, water temperature, humidity, pH), we found that ex situ conservation for Salvinia natans requires 1) indirect sunshine, 2) unpolluted water (pH 6.5 ~8), and 3) good ventilation.

本實驗透過咖啡渣與染材的染色過程，了解冷熱染對染色的效果，並透過浸泡助染劑及媒染劑，觀察發色、固色及色相的變化。本研究希望透過實驗過程，了解其染色的變因及控制色彩的層次性，以便應用在染色的成品中。 本研究發現：就常溫(染液23℃)及高溫(煮染控溫在100℃)而言，高溫熱染吸色的效果較佳。在使用動、植物性蛋白質的助染劑實驗裡，發現膠原蛋白有隔絕吃色的效果，而奶粉發色最佳。改變媒染劑濃度能染出漸層色系；加入醋酸鐵會變鐵灰色；加入澄清木灰水及澄清石灰水會固色。 咖啡渣所染出的色彩很淡雅，從過程中可以得到許多細膩的中間調性，利用它彩繪及製作編染、織染之成品，具木質色調，可使生活更有樸實的美感。

因應咖啡消費量與日俱增，產生大量廢棄咖啡渣的問題，我們想找出咖啡渣的再利用價值。本研究先以不同溶劑、體積、溫度浸泡咖啡渣，將濾液經蒸餾設備濃縮取得咖啡渣油，找出抗紫外線效果最佳的條件；再比較不同沖煮方式、烘焙程度的咖啡渣，萃取出的咖啡渣油抗紫外線效果；最後將最佳抗紫外線效果的咖啡渣油與市售防曬品，照射紫外燈與塗抹在豬皮上比較。實驗結果顯示，咖啡渣油具有良好的抗紫外線效果，冷泡淺焙咖啡渣100 g，以150 ml丙酮，常溫浸泡，所萃取出的咖啡渣油抗紫外線效果最佳。利用「小畫家」軟體比較豬皮照射前後顏色差異，發現咖啡渣油防曬效果與市售防曬品PA+++效果接近。希望未來能應用在各式防曬用品，達到綠色環保的效益。

課程名稱 魔術相機 科別 物理 作者資料 實驗組 授課對象 親子 課程時間 1小時 教學目標 1. 認識透鏡與其應用。 2. 學習凸透鏡的成像。 3. 製作魔術相機。 課程簡介 瞭解透鏡的成像原理，並自製相機。 教學流程 一、 引起動機(5分鐘) 1. 多數人都有使用相機的經驗，拍照時透過鏡頭取景，這小小的鏡頭內是怎麼組成的呢? 2. 讓學生分享自己的想法，教師引導至今天的主題透鏡。 二、 發展活動(15分鐘) 1. 學習從透鏡外型辨認凹透鏡與凸透鏡，與其應用。 2. 讓學生用凸透鏡觀察不同距離物的的成像。 三、 操作活動(35分鐘) 魔術相機製作 器材：魔術相機紙模、焦距14公分之凸透鏡、描圖紙、剪刀、雙面膠。 操作步驟： (1) 將紙模沿虛線拆下。 (2) 用雙面膠將放大鏡固定於紙模的圓形缺口處後，沿虛線折彎組合成長方體，以雙面膠粘合。 (3) 將描圖紙固定在西卡紙正方形缺口後，沿虛線折彎組合成長方體，以雙面膠粘合。 (4) 外部長方體貼有描圖紙的一端貼上遮光罩。 (5) 插上固定栓將兩內外盒組合。 四、 綜合活動(5分鐘) 利用魔術相機觀察景物，比較相機屏幕所成的像是正立還是倒立，驗證課堂所講述。 所需材料或儀器 魔術相機紙模、焦距14公分之凸透鏡、描圖紙、剪刀、雙面膠。 關鍵字 透鏡成像、相機。 與教材的相關性 216-3a.觀察照光與成像(例如光滑平面反射、聚光及透鏡放大效果等)。 411-4a.實際製作一個成品模型。 421-4b.知道很多光學儀器都是透鏡成像的應用。

可聽聲有向四周擴散繞射特性，而超聲波具有指向性，改以超聲波載送可聽音訊號後，其載波與旁頻帶均在超聲波範圍，實驗中人耳卻可聽到高度指向性聲音，且調幅解調後的可聽聲衰減率比純超聲波來的低。那為什麼超聲波會解調可聽音？我們以非線性的數學轉換概念，成功以數學推導解釋實驗中所聽到的可聽聲，是由旁頻經由非線性轉換而來的。為了證實空氣中的超聲波有非線性現象，以發射40KHz單頻訊號，除了接收到40KHz訊號外還可接收80KHz訊號，而80KHz訊號振幅，會隨著發射強度而遞增，也會隨著傳輸距離增加至穩定狀態，這所我們從文獻中的非線性理論所吻合。接下來進行調幅超聲波實驗，我們經理論計算旁頻帶強度為頻率響應與調變率乘積的一半，而解調可聽聲的強度為調變率、頻率響應與非線性係數三者乘積，我們也由實驗數據證實理論計算結果，在實驗中，換能器在40KHz有最佳的頻率響應，其非線性係數與所載送可聽聲頻率高低約略成正相關，並且與換能器距離遞增而越遠而增加。此外在提高高指向可聽音輸出功率方面，除製作專屬的放大器、運用方波取代正弦波來載波、配合陣列換能器輸出；在改善音質方面，利用等化器調整訊源頻譜分佈，降低低頻振幅，增強高頻振幅，讓各頻率的原始訊號都能有適當的調變，達到最佳音質。The audible sound has the characteristics of spreading and diffracting. And ultrasonic is directive. We modulate sound into ultrasonic signal. The carrier and sideband are ultrasonic frequency bands. But in the experiment, human can hear highly directive sound. In terms of attenuation rate, AM demodulation sound is lower than pure ultrasonic wave. Why can human hear the directive sound? By using the nonlinear mathematical transform, we managed to explain the audible sound which is transformed from sideband with nonlinear effect in the experiment. In order to confirm that nonlinear phenomena in the air ultrasonic, we launch 40KHz single tone ultrasonic signal. Besides the 40KHz signal, we also received 80KHz signal. The amplitude of 80KHz signal will increase with the emission intensity, and also with the transmission distance to increase its stability. These are consistent with nonlinear theory in the literature. Next we began AM ultrasonic experiment. We calculated the sideband intensity that is the product of frequency response and modulation index. The demodulation sound intensity is the product of modulation index, frequency response, and nonlinear coefficient. We also proved the calculated consequence through the experiment. In the experiment, the ultrasonic transducer has a best frequency response in 40KHz. The nonlinear coefficient has positive correlation with the modulation frequency, and increases transmission distance. To boost the power of directive audible sound, we made an amplifier, using square wave to replace sine wave of carrier, and in conjunction with array transducer output. To improve the sound quality, We use the spectrum-Equalizer to adjust the frequency distribution of the origin signal. The EQ reduces the low-frequency amplitude, and boost high-frequency amplitude, which enables every frequency of the original signal to be properly modulated, achieving the best sound quality.

Recently, there have been several researches aimed at the feasibility of electroactive polymers (EAPs) replacing motors as robotic actuators – the driving forces behind mechanical devices. However, current EAP actuators are either hard to control or incapable of discrete accurate movements. The research aims to design a computer interface that makes it possible for the electroactive polymer, VHB 4910, to become an effective substitute for bulky motors in effecting precise and accurate control of a robotic arm.

這次研究的重點是：一、了解螞蟻是憑哪種感覺找到食物的？二、證明螞蟻真的有費洛蒙，並了解費絡蒙能帶給螞蟻生活上什麼方便。三、了解費洛蒙大概存放的時間及費洛蒙可以帶牠走多遠？四、了解費洛蒙的寬度多寬？螞蟻給人的印象是合群的動物，牠是眾所認定的益蟲，但當一群螞蟻爬上你的食物，那時你絕對不會認為牠是益蟲，但看到牠們那麼團結合作、努力不懈的在為全族的生存拼命，真不忍立刻趕走牠們。所以我在思考，要如何做才不會讓螞蟻隨便再爬上我的食物？所謂知己知彼百戰百勝，如果我好好了解牠，那下次一定不會再“螞蟻上物”了！我找「台灣紅螞蟻」為研究對象。從觀察中使我了解牠們的生態外，也讓我學習到如何面對大自然的生物。

實驗發現，在高溫並排鋸條之齒面上可以形成懸浮水珠，而水珠具有爬坡的現象。當鋸條齒面溫度達四百度且鋸條傾斜角低於二十度時，水滴均可向上爬坡，特別的是，角度在十二度內，大小水滴的爬升速度皆有隨著角度提高而變快的趨勢，且質量較小的水珠爬升速率較快。 水珠之所以能向上爬坡與其表面受熱快速蒸發和齒廓曲線有關。首先，水珠因受熱在周圍形成一層很薄的蒸氣層，阻隔熱的傳遞，使得在鋸齒面上可以形成懸浮水珠，持續一段時間而不會立即蒸發；而水珠爬坡的現象，肇因於蒸氣壓力和蒸發所產生的反向動量，配合不對稱的齒廓曲線，造成水珠會受到一個沿斜坡向上之淨力，進而可以爬坡。綜合前述的原因，我們可以合理的解釋各項實驗結果。