本實驗利用簡單的儀器（使用毛細管與注射針筒）, 求出不同混合比例之有機溶液的各個成分之蒸氣壓、蒸發速率與蒸發量 , 進而可推算出蒸發熱速率,而利用此實驗得到的數值,並可應用在不同的領域,如日常生活中之散熱劑、工業上之機器散熱、及醫療上之人體退燒等,均可利用此實驗程序找出適當的比例,\r 並可進一步理論探討「拉午耳定律中正負偏差」以及「蒸氣中各成分的組成活性」。 \r In this experiment, simple instruments including capillary tubes and syringes are\r used to find vapor pressure, rate of evaporation, and evapotranspiration of all\r elements of organic solution under different mixed proportions. In this way, the\r rate of evaporation that can be compared ; therefore, becomes suitable for different\r areas that include heat dissipation for daily life, machine heat dissipation for\r industry, and fever reduction for medical applications. In other words, the experiment\r proposed here can be utilized to find the appropriate ratio. Meanwhile, we can use\r the results to perform the theoretical investigation of Positive-Negative Bias of\r Raoult's Law and Component Activity of Vapor.

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。

本研究在將制式的蒸氣蒸餾裝置進行改良設計，改良成更具便利性、實用性及低成本的整套實驗教材。從反應器本體與冷卻系統的改良及精油收集器的自行設計組裝，經實驗所得的整套蒸氣蒸餾裝置，是以可輕易購得的材料利用簡單的裁切、接合等操作即可完成，不僅可以用於中小學的相關化學實驗課程，讓學生親自動手自製精油，從做中去享受實驗的成就感，從實驗中去學習到科學的知識，完全達到實驗教學的精神。藉由多種植物精油的提取實驗匯整的資料可提供教師教學上的輔助工具。利用本研究的裝置所得的精油在成本上的支出並沒有比市售精油高，而且成分完全天然，因此，本研究設計開發的裝置非常適合推廣到所有人都可在家組裝享受DIY及自製精油的樂趣，並能有親子寓教於樂之效。

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。

家裡蟑螂不斷造成災害，因此想認識牠並除掉牠。牠是棕帶蟑螂，因為小型，很多人還以為是德國蟑螂。經我們調查，現在已是全島分佈且越來越多了。我們發現：牠常往上爬，且爪及爪間盤是美洲蟑螂的5倍及50倍。牠喜歡在溫暖隱蔽性佳的地點築巢，特別是如印表機這樣的塑膠機殼內，這是牠會造成機器短路的原因。想要用系統家具避免牠入住，需要高規格的1mm以下的縫隙。牠具有食屍性及食糞性，沒水沒食物可以活超過3週以上。除了市面上殺蟑用品，家中有四種天敵可捕殺棕帶蟑螂。網路上的殺蟑方法對棕帶蟑螂不全然有效。最後我們做出不會掉硼酸粉，高度合適(1.3cm)，舊的器具（可能具群聚費洛蒙）使引誘入住的雙面膠硼酸蟑螂小紙盒，其一周致死率為71%。

磁粉探傷過程包含兩個重要的物理現象，其一是磁力線於工作瑕疵處的漏磁現象而形成邊緣磁場，其二是鐵粉顆粒受邊緣磁場的影響而向工作瑕疵處附近聚集現象分別反應出磁場在通過不同介質時所遵循的折射原哩，以及磁場分佈對鐵粉顆粒產生的磁力原理。本研究以電磁通電產生靜磁場，並利用兩電磁鐵間的氣隙來模擬工件瑕疵，因電磁鐵的磁導係數遠大於空氣之磁導係數而造成漏磁場方向機與漏磁面垂直，形成一單純的邊界條件使得邊緣磁通密度的解析解可直接利用馬克斯威爾方程式求得。我們亦導出空氣中的磁通分佈對微小的鐵粉顆粒所產生的磁力公式，發現鐵粉顆粒受靜磁力的大小與該顆粒的體積、磁通密度與磁通密度之梯度成正比，而其方向則與磁通密度之梯度一致，此結論與磁粉探傷過程中，鐵粉向工件瑕疵處聚集的現象吻合。實驗設計採用螢光粉混合鐵粉以獲致明顯的鐵粉顆粒運動軌跡，用數位錄影機紀錄後再擷取影像圖檔判讀其位置與時間之關係，進而反算鐵粉顆粒之位置與所受之靜磁力的關係，以定量的方式證實所推導的邊緣磁場分佈公式以及磁力公式。Two important physical phenomena are observed in the practice of magnetic particle inspection (MPI). The first one is that leakage flux is present in the defect area of the work-piece under inspection. The second one is that magnetic particles aggregate in the vicinity of the defect. These phenomena manifest the theory of flux refraction, which occurs in the intersection area of two different magnetic materials, and the theory of magneto-static force, which is experienced by the iron powder in a magnetic field distribution. Two electromagnets, made of cast steel, are aligned together such that the leakage flux in the air gap forms a fringing field distribution. It is this magnetic field distribution that simulates a defect area in a magnetized magnetic work-piece. Since the permeability of cast steel is far larger than that of air, the direction of the fringing field at the surface of the electromagnets is almost perpendicular to the surface. Such a simple geometry renders an analytical solution to the Maxwell’s equations. The magnetic force of the magneto-static field exerting on the magnetic particle, an iron powder in this case, can be derived by using the principle of virtual displacement. We obtain a formula of magnetic force, whose direction coincides with the gradient of the magnetic flux density and whose magnitude is proportional to the magnitude of the particle volume, the magnetic flux density and its gradient. This formula also agrees with the observation in MPI that the magnetic particles aggregate in the vicinity of the defect.

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。

一顆純水水滴落在水面上通常會立刻與水面結合，但當液滴以固定高度朝向有界面活性劑的液面釋放時，這顆水滴會較在沒有添加界面活性劑的水面上時生存更久。根據統計結果，不同釋放高度和界面活性劑的有無及水滴大小均會影響水滴的生存期。當液面垂直振動或是被風吹動時，因為水滴和液面之間的氣墊會不斷地被更新，結合的時間可以被延長。當液面垂直振動時，可觀察到漂浮水滴在液面上產生上下振動、在2點間來回運動(束縛)、行進、跳動等運動行為，在運動期間水滴本身也會伴隨著振盪變形。當水滴在振動液面產生行進所對應的加速度門檻值，在特定頻率下會出現極小值，此時水滴與水浴會形成共振現象。當兩顆漂浮液滴在垂直振動的液面互相靠近時，除了會有結合、彈開的現象外，兩者間也會產生互繞質心轉動及排斥的現象。漂浮水滴在振動液面上的多種運動現象很類似Couder’s團隊針對在油面上跳動油滴(walker)所做的研究，但兩者間仍然存在著差異。