本研究是去年科展評審教授提出「二氧化碳難溶於水嗎？」引發動機而進行研究。第二十五屆全國科展雖有類似研究作品，但我不太瞭解裡面實驗過程，於是設計一組排水集氣裝置當檢測工具，並利用純度較高二氧化碳實驗，因實驗器材較細緻，研究結果應較為客觀。過程先觀察蒸餾水通入二氧化碳前後pH值變化，發現二氧化碳在水中只是一部分溶解，並非立刻完全溶解。再利用檢測工具探討二氧化碳在不同條件溶液的溶解量，發現溫度高低、鹽水濃度、不同pH值酸鹼溶液等對二氧化碳溶解量有影響。最後探討試管頂端殘留氣體，推論二氧化碳鋼瓶裡除二氧化碳外，似乎夾雜少量其他氣體。使用60天收集試管頂端殘留氣體，經檢測發現是氮氣的可能性比較大。

We can prove 鬼腳圖 have an one-to-one characteristic; it is mean that you can not design a 鬼腳圖 which will make two starting point to the same end. We also can prove you can design any 鬼腳圖 you want; you can predict a result, and you can design a 鬼腳圖 which suit the result, no matter what the result it is. We can design any 鬼腳圖 we want, but it possibly becomes very big and complicated. We develop a method to make it become briefer. According to the method, we make a function that can design the 鬼腳圖 you want in a very short time. You predict a result in computer, and the\r function will design a 鬼腳圖 which suit the result, and it will be the briefest. 吾人已經可以證明鬼腳圖具備一對一的性質，意思就是：不可能從兩個起點開始畫線，最後到同一個終點上。吾人亦證明：鬼腳圖的結果沒有限定：同一組初始條件可以轉換成任何一組結果。而同一組結果也有許多種不同的畫法，顯示鬼腳圖的畫法不具唯一性。即使如此，畫出來的鬼腳圖可能過於複雜，於是吾人又發展出簡化鬼腳圖的方法，可畫出較簡潔的鬼腳圖。吾人並根據這種化簡方式編出一套程式，只要將欲得的結果輸入，電腦就可以畫出最簡潔的鬼腳圖。

投擲一枚一般的硬幣會出現正面與反面，但若給予的硬幣之厚度，足以使硬幣著地後在不彈跳的情況下能夠站立（即出現側面），我們取正面的法向量Ｎ與硬幣質心O到著地點P的向量OP，透過數學的方法來決定正面、反面與側面出現的機率，並討論出正面、反面與側面出現的機率與初速度、初角速度、硬幣形狀的關係。

Lantana is a very common plant in our lives. It grows easily and it has a long florescence and various colors. The colors of particular types of lantana alter as the changing florescence. In this experiment, paper chromatography, high-performance liquid chromatography, SDS-gel electrophoresis, the measurement of petal cellular pH values, and the comparative study of forms of trachoma on the epidermal cells of petals are exerted in order to explore factors that change the colors of the lantanaThe findings are as follows:\r (1)Lantana’s colors have inseparable relationships with the compositions of anthocyanins and flavonoids, but not with the pH values of petal cells.(2)The anthocyanins of petal cells are cyanidm, with glycosides as well.(3)Beside the differences in the compositions of pigments, the forms of trachoma on the epidermis of the petal, cone-like or caniniform, can also be used to distinguish different types of lantana, because the trachoma can influence the reflections of light from the epidermis of the petals and also affect colors of the flowers.(4)The result of SDS-gel electrophoresis shows that the biochemical pathways of petal cells in all species of lantana are similar, so we assume that there is mutant in the series of synthesizing enzyme when the anthocyanins of petal cells are formed, and thus, there are no anthocyanins appearing in the yellow and white species of lantanaThe results above are helpful for the understanding and discovering of lantana’s biological mechanisms, and can be used to create new types of lantana and to make further study of the metabolism of lantana’s complete anthocyanin’s biochemical pathway馬纓丹(Lantana ssp.)是常見景觀植物，容易栽種、花期長、花色多，且有些品系花色會隨著花期而變化。本實驗利用濾紙色層分析、高效能液相層析、SDS-gel電泳、細胞pH值測定及花瓣表皮細胞之毛茸(trichoma)型態之比較等方法探討馬纓丹花色之不同及變化的原因。結果顯示: (1)馬纓丹的花色及花色變化與花青素(anthocyanins)和類黃素(flavonoids)之組成有密切關係，而與花瓣細胞內pH值無關。(2)花瓣中所含花青素為矢車菊色素(cyanidm)，並且具有配醣基(glycoside)。(3)花瓣表皮細胞之毛茸型態，如圓錐形或犬牙型，會影響光的反射，進而影響花色，所以毛茸型態可做為區分馬櫻丹品系之特徵。(4)SDS-gel電泳的結果顯示，馬櫻丹各品系的花瓣細胞生合成類似，推測花瓣細胞產生花青素的一系列酵素中，已有突變發生，而造成黃色、白色品系無花青素。以上結果有助於了解馬纓丹花色變化之機制，可將其應用於改良出新的馬櫻丹之品系，或更深入研究馬櫻丹花青素完整生成代謝路徑。

課程名稱 電路真奇妙 科別 應用科學 作者資料 實驗組，李致翔、許兆芳、邱庭煒、陳春男 指導教師 朱慶隆教授 授課對象 5-8年級 課程時間 2小時 教學目標 1. 電路圖設計教學。 2. 學習PCB電路板的製作。 課程簡介 在當今世界，電子科技突飛猛進，電子科技技術日新月異，且其發展往往是一日千里讓許多產品從夢想轉變成理想。例如利用更高精密的技術建置更新穎或更精密的產品，然而這些產品到底是用什麼做成的呢？在此就簡單的教導大家學習如何設計電路圖及如何洗電路板。 教學流程 一、 介紹臺灣電子產業的發展 授課10分 從1980 年代起，台灣電子產業即在全球電子供應鏈體系中扮演了舉足輕重的角色。在種類繁多的電子產品中，以個人電腦為首，且在電子產業中扮演了火車頭的角色。而以PC為例，全世界第一臺PC是約在西元1946年左右由美國人所發明的其材料是使用真空管所製成，而大小約為一間房間大，並僅僅能儲存100多個字而已，並也相當的耗電，然而經過長時間的發展及改良後，已經變成我們現今社會中的個人電腦PC更發展成個人智慧型電腦。上述的電腦的發展是歷經過真空管時代、電晶體時代，而後到達積體電路時代的而其PC的發展史也可以說是電子科技的縮影。 6吋、8吋或12吋晶圓廠是我們在報章雜誌上經常會看到的名詞，但是不同晶圓大小對晶粒的產出量有何影響呢？一般來說相同的產品在相同製程下，8吋晶圓的晶粒數是6 吋的1.78倍，而12吋晶圓的晶粒數是8吋的2.25倍。在本館三樓的半導體特展展區可以輕楚的看到6吋、8吋與12吋晶圓晶粒數比較的展示。這些積體電路被製作完成後，會應用在我們日常生活所使用的電子用品上。透過積體電路，電子用品才能進行運作。 利用軟體來介紹半導體發展史 http://activity.ntsec.gov.tw/chip/LRNViewer.html 在上述這麼多的科技產品中，每一種東西都必須必備一樣物品，就是印刷電路板，其功用主要是將電子零組件連接在一起，使其能夠發揮整體的功能效果，因此印刷電路板是所有的電子產品不可或缺的構成要件。因此印刷電路板(PCB: Printed Circuit Board)經常被稱為是「電子系統產品之母」或「3C產業之基」。 二、 電路基本知識介紹 50分 1. 印刷電路板(PCB: Printed Circuit Board)大約可分為三大類：10分 a. 單面板：為最基礎的PCB板，主要為零件集中在單一面上，零件則在另一面上。 用途：自動販賣機、電子元件等。 b. 雙面板：為兩面都可以放置零件及導線，但上下層是不導通的喔！如果需要上下層導通是必需利用導線或導孔使其上下層板可以連接在一起的。 用途：通信機器、衛星廣播機器等。 c. 多層板：多層板主要是為了增加其導線的面積所產生的，而多層板則是利用數片的雙面板所組而成，並在每一層板中放入一層絕緣層。 用途：個人電腦、無人載具飛機等。 Ps：目前技術上已可做到近100層的PCB板。 2. 電路符號基本認識。5分 a. 基本元件及符號認識 圖示 名稱 專有名詞 實體圖 直流電 direct current，簡稱D.C. 交流電 alternating current，簡稱A.C. 電阻 Resistor，簡稱R 可變電阻 Variable Resistor，簡稱VR 電感 Inductor，簡稱L 電容 Capacitor，簡稱C 二極體 Diode，簡稱D 發光二極體 Light Emitting Diode，簡稱LED 保險絲 Fuse 註：上述之圖片皆取至維基百科。 Ps：請視時間情況刪減 b. 生活常用電學單位符號 中文名稱 專有名詞 單位符號 電學代表 安培 Ampere A 電流 電阻 Resistor R 電阻 伏特 Voltage V 電壓 瓦特 Watt W 功率 赫 Hertz Hz 頻率 3. 電路連接練習30分 a. 基礎電路認識 5分 i. 指出燈泡發亮的所需材料有電池、電線和燈泡。 ii. 從實際的操作活動中發現電池、電線和燈泡連接成通路時，燈泡會發亮。 iii. 察覺燈泡不亮的原因。 iv. 說出電的通路及斷路的科學意義。 b. 麵包板認識10分 先介紹麵包板, 再請學生利用麵包板, 把電線插在麵包板上讓燈泡發光。 i. 認識麵包板，那些洞是相通那些洞是不通的。 ii. 利用麵包板將兩個電阻串聯，及併聯並記錄之。 c. 電路連接測試_請量測燈泡的電壓及電流 15分 i. 串聯 ii. 並聯 iii. 串並聯 三、 印刷電路板製作體驗 50分 1. 拿一張10*10投影片。 2. 利用奇異筆繪製出一個簡易的電路。 3. 拿一個12*12的感光電路板將此電路板及投影片利用UV曝光機進行曝光進行時間約88秒。 PS：曝光時投影片及感光電路板必須要緊密接觸，如無UV曝光機，可以利用玻璃及日光燈進行曝光，但曝光時間要詳讀PCB板包裝規格而定。 4. 顯像：將曝好光的感光電路板放置入顯像劑中約1分鐘至2分鐘後取出後，在利用清水擦拭乾淨即可。 顯像原理：利用氫氧化鈉與照光後之光阻劑所產生的酸進行酸鹼中和反應，可洗去曝光部分的光阻劑。 PS：顯像過程中必須要小心，避免顯像過度導致顯像失敗，如輕微失敗可以利用奇異筆將過度顯影的部份補上。 5. 蝕刻：將顯像完成之感光電路板放置氯化鐵溶液中進行銅箔蝕刻。 蝕刻原理：使用氯化鐵與PCB產生氧化還原反應，將金屬銅氧化為銅離子而溶於水中，而PCB上的銅被蝕刻後，所留下來的即為所需要的圖案或線路。 PS：市面上的蝕刻液分為兩種，一種為氯化鐵另一種為環保蝕刻液，由於氯化鐵回收不易，且有很強的污染性，因此本活動改使用環保蝕刻液。 ※切記一定要做好廢液回收！ 6. 鑽孔：將完成之感光電路板進行零件鑽孔。 7. 除模：利用酒精將感光模層去除，以利焊錫較易焊接。 8. 焊接：將零件焊接至感光電路板上在進行測試完成。 PS：焊接時需注意學員的焊接狀況，以避免焊接失敗導致電路不穩定，並須注意安全以免 燙傷。 所需材料或儀器 麵包板 1塊/組 單心線(紅、綠、黑) 3卷/班 電源供應器 1台/組 鱷魚夾線 1組/組 投影片(約B5) 1張/組 奇異筆 2隻/組 LED燈 1顆/組 焊槍組 1組/組 焊錫 少許/組 鑽孔機 1台/組 顯像工具組 3組/班 蝕刻機 2台/班 曝光機 1台/班 電子材料如下：(單位皆為組) 電阻100Ω*2 電阻1KΩ*2 電阻10 KΩ*2 LED燈*2 關鍵字 與教材的相關性 222-2a.利用電線、電池或金屬物質接成通路，可使燈泡發光、馬達轉動。 222-4b.探討電路中，電壓、電流與電阻的關係。 225-4a.能以實驗說明燃燒與氧化作用就是物質與氧化合，生成氧化物。 421-2d.利用電線、電池接成通路驅動玩具馬達。 其他 附件一 學生講義 附件二 學習單

本研究先挑選出適合槌染的植物，探討如何清楚敲出植物外形，接著用不同的助染劑及媒染劑，進行槌染後顯色情形及固色效果的比較，再將研究結果應用在生活中。 研究結果發現，是否使用助染劑，對於顯色效果及固色情形，並無明顯差異。先槌染後媒染的方式，以鹽水、鐵鏽水、稻草灰水媒染後，綠色植物多呈綠色，僅有些微深淺的不同；以醋水媒染，植物顏色偏淡；以石灰水媒染，植物顏色變深，部分從綠色明顯轉為褐色。搓洗後，有使用媒染劑固色效果較佳。先媒染後槌染的方式，在不水洗的狀態下，較能保留植物鮮豔的顏色。彩葉草先媒後染，顏色有不同的變化，適合植物槌染，以鹽水及醋水媒染，褪色明顯。將槌染加以美化後，可以製作生活中許多實用小物。

因為對夾娃娃感興趣，吸引我們開始研究如何用一些符合科學原理的方法，增加抓取成功的機率。我們發現，原來娃娃機台的落爪設定是我們用一般「直上直下」方式，抓取娃娃怎麼樣都不會成功的原因，還發現了夾娃娃機可以藉由調整防甩片、擋板高度、爪套、轉爪…等方式增加抓取的難度。於是我們思考了一些符合科學原理的破解方式，例如：甩爪、倒爪、捏爪、頂抽、翻、逆推等方式，希望增加待夾物的出貨機率，並經由各種設置的情境中得到驗證。

去年哥哥參加聯考時，每天都很用功地做功課，他在做功課時，總是把耳機套在頭上，奇怪！哥哥怎麼一邊做功課，一邊聽音樂呢？仔細一看，他的耳機並沒接在錄音機上，哥哥告訴我說：「他並不在聽音樂，掛耳機是為了防止外來的雜音。」他把耳機拿下來，我看到耳機裡面塾了一塊厚厚的泡綿，我說：這泡綿做什麼的？哥哥說：這可以加強隔音的效果，我覺得很好玩，找了很多質地不同，厚度不一樣的東西，剪成橢圓形，分別遮住兩邊耳朵，果然有些束西隔音效果很好，有些東西效果很差，但是沒有辦法很正確的分別效果的好壞，所以我們就作了「什麼東西隔音效果最好」的實驗。

We consider a game played with chips on a strip of squares. The squares are labeled, left to right, with 1, 2, 3, . . ., and there are k chips initially placed on distinct squares. Two players take turns to move one of these chips to the next empty square to its left. In this project, we study four different games according to the following \r rules: Game A: the player who places a chip on square 1 wins;Game B: the player who places a chip on square 1 loses;Game C: the player who finishes up with chips on 12 . . . k wins;Game D: the player who finishes up with chips on 12 . . . k loses. After studying the cases k = 3, 4,5 and 6 for Game A and the relation among these four games, we are led to discover the winning strategy of each game for any positive integer k. The strategies of Games A, B and C are closely related through a forward or backward shifting in position. We also found that such strategies are similar to the type of Nim game that awards the player taking the last chip. Game D is totally different from the rest. To solve this game, we investigate the Nim game that declares the player taking the last chips loser. Amazingly, the strategies of two Nim games can be concisely linked by two equations. Through these two Nim games, we not only find the winning strategy of Game D but also the precise relation between Game D and all others.\r 去年我研究一個遊戲：有一列n個的方格中，從左至右依序編號為1,2,3,....n。在X1個、第X2個、第X3個格子中各放置一個棋子。甲乙二個人按照下列規則輪流移動棋子：\r 一、甲乙兩個人每次只能動一個棋子(三個棋子中任選一個)。遊戲開始由甲先移動動棋子。二、甲乙兩個人每次移動某一個棋子時，只能將這個棋子移至左邊最近的空格(若前面連續有P個棋時可以跳過前面的P個棋子而且只能跳一次)，而且每個方格中最多只能放一個棋子。\r 研究這個遊戲問題時，我討論四種不同"輸贏結果"的規定：甲乙兩個人中，A誰先將三個棋子中任意一個棋子移到第一個方格，誰就是贏家。B誰先將三個棋子中任意一個棋子移到第一個方格，誰就是輸家。C誰先不能再移動任何棋子，誰就是輸家。D誰先不能再移動任何棋子，誰就是贏家。\r 當"輸贏結果"的規定採用ABCD時─我們稱為遊戲ABCD。今年我將把這個遊戲問題中棋子的個數由三個推廣到一般K個情形之後，再繼續研究遊戲的致勝策略，同時也將研究遊戲ABCD之間的關係。

有一天，爸爸拿一包旺旺仙貝給哥哥和我倆分。哥哥說：「我們來玩一個爭餅乾遊戲。」 方法是我們先取一塊餅乾，各拿住餅乾的一端（握餅乾的長度相同），然後由爸爸當裁判，喊「一二、三」，兩人就同時用力往下扳折。結果，折斷的兩段大小不一樣長；哥哥折的那一段比較小，我的這一段比較大。於是又繼續做幾次，結果都一樣。爸爸說：「奇怪！弟弟的力氣比較小，怎麼每次都贏得大塊的？」 我覺得很有趣，於是請老師指導，和幾個同學研究這個問題。

一般人甚至部份科學家以為，無尾鳳蝶(Papiliodemoleus)與台灣文白蝶(Pieriscanidia(Sparrmanm,1798)蝶蛹顏色與環境背景色，有必然關係！根據本組研究發現-無尾鳳蝶(Papiliodemoleus)與台灣文白蝶(Pieriscanidia）蝶蛹顏色的決定因子並非環境背景色！無尾鳳蝶(Papiliodemoleus)與台灣文白蝶(Pieriscanidia）蝶蛹顏色的決定因子為蛹色誘導環境的質地與質感、無尾鳳蝶(Papiliodemoleus)與台灣文白蝶(Pieriscanidia）蛹色誘導環境的光滑與粗糙程度決定蝶蛹的顏色-即蛹色誘導環境光滑時呈綠色蝶蛹，蛹色誘導環境粗糙時出現非綠色蝶蛹。

政府全面換發國民身分證，並訂定新式身分證之規格，以防範遭不法偽造之情事，確保民眾權益。然而其中的照片規格，有十多條規格的限定，若用傳統的辨別方式，近1876 萬張照片是否合乎規定，那將耗費多少的人力呢？於是本次研究主題「新式國民身分證相片規格驗證暨浮水印防偽系統」即產生，設計一套程式，提高換發國民身分證的工作效率及確保換證使用相片的正確度。並且延伸研究出使用內崁式的數位浮水印〈Digital Watermarks〉，將全國民眾的身分證照片統一建立資料庫，並自動加入個人資料浮水印。日後，照片只需透過本程式分析，即可知道其姓名、身分證字號、有無犯罪前科等個人資料。希望藉此達到降低偽造身分證之犯罪率，以保護民眾之權利。 The government is launching to renew national identification cards with new norms, to avoid fake ones. However, there are more than ten limits on photos, it could be wasting time to discern by people. Thus, I launched a research on "The xamination on new national ID card photos and watermark forgery-proof system". The program will help both to enhance efficient renewal process and to use correct photos. Also we developed the embeded Digital Watermark technology, which would create a database for ID cards of the nation and could add personal infomation automatically. With the help of the program, simply run the photo analysis, we could find out the names, ID number, criminal background, etc.We hope to decrease crimes via fake ID cards, and protect the national right.