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探討磁場中不同載流硫酸鹽溶液的轉動效果
我們觀察磁場與電場交互作用下使電解質溶液轉動的現象,進而探討溶液轉動效果與溶液中離子的相關化學性質。首先由文獻資料中所提的實驗開始改進儀器設備與實驗方法,使測量轉速方式容易操作與測得數據,並使儀器微型化與減少藥品量,達到節能省碳的目的;並發掘多項影響轉速的變因(中心銅線粗細、電極與磁極的配置、中心銅線與磁鐵中心的相對位置、溶液多寡、濃度、電壓),掌握因素後,才獲得穩定的數據。起初求得溶液轉速與電壓大小有正比關係,又發現在相同電壓與濃度時,使用不同硫酸鹽,溶液轉動的轉速不同。其大小關係為 硫酸銅 > 硫酸亞鐵 > 硫酸鋅。經相關實驗探討後,提出V外 = V化學反應 + V離子移動的假設來說明此轉速關係。並以硝酸鹽驗證此假設。在求證過程中,又發現相同濃度且不同鹽類時,解離的離子數目也是影響轉動效果的重要因素之一。 (1) V外 :由溶液外部的電源供應器所提供的電壓。 (2) V化學反應:溶液中進行化學反應所需的電壓[=V化學反應(正) + V化學反應(負)]。 (3) V離子移動:溶液中造成離子移動的兩端電極電壓。
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新竹縣尖石鄉山區,發現一種能於黑暗中發出可見之淡綠色螢光的五節芒,且皆必定是遮蔭處潮濕傾倒斷裂腐敗的五節芒片斷,其餘六個樣區經日夜實地採樣勘察,皆未發現發光樣品。經密集且大量之多株五節芒切片顯微鏡觀察,打光與暗房攝影比對,確定發光生物是一種文獻尚未記載之陸生黴菌,該黴菌與五節芒之間可能呈專一共生性。由實驗觀察此螢光黴菌生活史可分為三期:細絲期、藻狀期、珊瑚狀期,其菌絲有分枝且多核無橫隔,絕大部分皆分布於細胞內,細絲期可藉由菌絲穿過細胞壁上較薄之壁孔以散布其族群。該黴菌之螢光經實驗結果証實能誘導菌絲朝向營養源生長,以利菌絲進行聚集配對,並進行有性生殖。分類先暫定為無鞭毛黴菌門、接合菌亞門、接合菌綱之新種。
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由2009年台灣國際科學展覽會的優勝作品「從麵包蟲體內分離出可分解保麗龍之菌種」中,我們知道麵包蟲腸道內有可分解保麗龍之腸道共生菌-紅菌。 利用傳統厭氧培養的方式,我們進一步研究發現,除麵包蟲外,體型較大的麥皮蟲其腸道也具有共生菌-紅菌和白菌。藉由兩者菌相比較,麥皮蟲的腸道中,白菌較多(佔80%),紅菌較少;而麵包蟲的腸道中,紅菌較多(佔75%),白菌較少。當我們以保麗龍為碳來源的無機培養液篩選時,白菌無具有分解保麗龍的能力,紅菌則具有。最後,分離出可分解保麗龍的五株菌株:SR429、SR7412、SR8514、SR8515及SR851,而且皆由麵包蟲分離而來。 藉由細菌生理特性分析,發現五株菌株型態皆為厭氧菌、球菌、格蘭氏陽性菌,生長情況比較:30℃>25℃>20℃。未來將探討其最適合生長的環境(溫度),希望可以大量培養可分解保麗龍的菌株,及未來找出此些菌株可分解保麗龍的酵素,以期能降低保麗龍所造成的環境污染。
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『流』『鹽』追追追 ─ 海洋密度流之探討
本實驗藉由調整溫度差及鹽度差來模擬密度流在三維海洋空間下的分段時間流動,利用簡易器材模擬不同變因下的流動差異,可應用於地球科學之洋流模擬。實驗後發現溫度差或鹽度差增加使密度差加大,則洋流流速加快;且溫度差主要影響不同緯度間的水平橫向運動,鹽度差主要影響不同海層的鉛直交替運動。其中還發現低溫的下沉水團產生崩湧現象,會因堆積崩毀產生一陣陣加速潮。另外觀察到混合增密現象,發現此現象由兩密度相近的水團混合產生,混合後水團密度增加而呈三角結構下沉,但若密度相差太大則不發生,且溫鹽度差越小越易混合,但溫鹽度差越大則密度增加越多。在綜合模擬中看到,由於溫度分布變化較大,故海底的水流多屬溫度控制的水平流動。
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高中化學視聲教具製作及其O.H.P教法與學理之研究
反射投影機(overhed Projector,簡稱 O.H.P )對高中化學教學上,確是一項很實用的硬體設備,可惜平常使用率並不高,未發揮其教學功能 · 這可能是缺乏教具軟體的製作友對 0.H.P, 使用的認識不夠。一般認為教具由市面上購買太貴而自己製作又嫌麻煩,因此一直維持傳統式口授,缺乏創新教學。作者深感教具製作在現今教學向重要性且教具製作與使用是一種潮流,隨新教材的實施,勢在必行。教學方法的革新要從教具製作著手。因此,竭盡所能,貢獻所學,設計一系列與課本理論有關的教具模型,加以靈活運用,俾益高中學生對化學理論現象的認識及達成教學效果。
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影響反應速率的變因甚多,有反應物本質、濃度與接觸面積、反應時溫度、催化劑等,有的影響大、有的影響小,本研究中我們選擇電場作為主要觀察變因。因為碘鐘反應是好的化學動力論的觀察對象,在時間的測量上較為精確且顏色改變明顯易辨認反應終點,經由實驗,我們得到電場大小對反應活化能的影響趨勢,以及其他在反應上的特性。
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本實驗主要以高畫素攝影機拍攝,透過影音剪輯軟體的定格功能,不只提高時間測量的精密度至30分之1秒,更可清楚記錄觀察浮體於水中上下來回振盪的位置變化情形,並探討哪些因素會影響其振盪週期、最大位移。進而找出浮體在水中運動時,所受阻尼力大小隨著其在水中的深度、接觸面積增加而變大;以及驗證阻尼振盪中最大位移遞減率與阻尼力的關係式。
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不同顏色的光對於光反應的還原作用(希爾反應)產生不同的影響,本研究利用濾光片與光敏電阻自製比色計,可量化希爾反應的強弱。研究過程中,一開始採用市面上常見的玻璃紙,卻發現玻璃紙的波長範圍過大,或有顏色混和的現象,導致實驗結果不明確,而改用波長較為狹小的濾光片後,效果獲得改善,搭配光敏電阻及三用電表觀察電阻值的變化,即可將希爾反應量化。 本研究採用桂花(Osmanthus fragrans,英文暱稱'Sweet Olive'),又名「月桂」。因其在校園中較為常見,數量多、反應明確。
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磁來磁往---太陽磁場和地球磁場的小週期和延遲效應
以前國中上課曾聽老師說過,當太陽黑子活躍時,地球上磁場或通訊器材就會受到干擾,而太陽黑子本身就代表太陽磁場混亂的表徵,而在我們目前所能接觸到的知識裡,卻只能知道太陽黑子的週期和特性,而並沒有很明確的指出太陽磁場和地球磁場間擾動的相關性。所以,我們就決定進一步去探討二個磁場之間的小週期關連性,以及磁場之間發生反應時間有無所謂的延遲效應。
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本研究的目的在於研究傳統式皮數桿(2)(7),並針對其缺點加以改進。在研究的過程中,發現傳統式皮數桿有諸多的缺點。例如:皮數條須自行刻劃容易造成誤差,垂直度校正須用水準尺加以校正較為麻煩,製作的過程中也較為費時費力,而拔除洋釘時也易造成地面上的破壞,還有材料上的損耗、收藏不易、熱脹冷縮易變形等缺點。因此,藉由此次科學展我們將利用測量實習(1)、泥工實習(6)(7)(9)(10)、木工實習(4)(11)及基本力學(8)之所學,加以改良皮數桿。
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關子嶺淙淙橋是地層、岩石和礦物野外考察的理想地點,本研究主要是藉由實地的考察及實驗室的觀察,以了解淙淙橋土石流區的岩石散佈情形及岩石種類。研究發現這裡的土石堆主要是石灰岩、泥質砂岩和頁岩所組成,最下部岩石裸露較多,最上部多數被崩落的表土所覆蓋。這裡的石灰岩有顏色及組成的不同,顏色以帶鐵銹色及灰色最多,組成的石灰岩有夾帶生物碎屑、包有礫石、包有完整化石(海綿、珊瑚和貝類)、包有砂岩及頁岩等。本研究主要的結論有以下七點:1. 淙淙橋崩落的石灰岩應該是來自於麒麟尾,與枕頭山的石灰岩類似。 2. 比重較小的石灰岩放入水中會有很多的氣泡;所採集的石灰岩和方解石滴上鹽酸都會起泡泡。 3. 淙淙橋的土石量約有40萬立方公尺,但較正確的估測應看實際的土石厚度而定。 4. 表層裸露的土石在大雨之後有部份的改變,除了較重沒移動之外‧每次的考察都發現地表的奇岩怪石都不同程度的改變,如搬動、侵蝕、破裂等。 5. 砂岩的岩石裂痕比石灰岩有規律,有平行的破裂和「丰」字型的破裂。 6. 石灰岩的主要礦物是方解石,發現的結晶主要在石灰岩體或被包於砂岩裡,和石英最大的不同是加鹽酸會冒泡泡。 7. 淙淙橋出現的礫石、珊瑚及貝類化石,推測當時的地質環境可能是溫暖的淺海或海邊。 關子嶺淙淙橋是很奇特的石灰岩土石流地形,裸露的岩塊以最下部較多,最上部多數被表土覆蓋,隱藏的秘密還有很多,可再進一步的研究。
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在本文中,我們試著從不一樣的角度下去研究鬼腳圖,想辦法以空間的情況找出鬼腳圖的特性。首先,我們將參考書籍上的簡略資料作延伸,努力找出出空間鬼腳圖最完整的定義,並找出它的化簡方法。接著,我們開始結合群論的角度去討論之,好讓空間鬼腳圖的運算特性更為明瞭。最後,我們還自行發展出一套計算方法來研究空間鬼腳圖的畫法,並運用機率統計的方式來分析空間鬼腳圖遊戲的公平性。
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