全國中小學科展

電場中的小晶靈-高電壓電場中液滴的結晶現象

科展類別

臺灣國際科展作品

屆次

2017年

科別

工程學

得獎情形

二等獎

學校名稱

國立高雄師範大學附屬高級中學

指導老師

許峰銘

作者

吳珮瑜

關鍵字

電場(Electric field),結晶(Crystal),液滴(Droplets)

摘要或動機

本研究設計相機-顯微鏡-玻璃座平行銅片電場裝置,拍攝鹽類液滴在高電壓電場中的結晶現象,並以色階曲線為基礎,發展出SCL值,來偵測晶體表面的性質。實驗先找到能讓晶體成長趨向單顆且高透明的條件為:加蓋(低蒸發速率)、過濾、無施加電場與低熱LED光源。並應用蒸發速率差異,發現食鹽晶體的變速成長現象。蒸發快會形成階梯螺旋紋,蒸發慢,紋路消失,變成全透明晶體。將這裝置轉放在高電壓電場下可發現:晶體形狀發生改變(晶體傾斜或碎晶),透光度變差(SCL值變小),可觀察到新生晶體邊緣,有條狀暗紋出現,但晶體成長速率變化不大。鹽晶析出反應會因些微的外在變化,而影響溶液中離子堆疊,在晶體表面出現陰影或不規則紋路。這種對外在環境有著高度反應的現象,可以透過反應位能曲線圖來解釋,正可以用來研究外界高壓電場如何對物質發生影響。

電場中的小晶靈-高電壓電場中液滴的結晶現象

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