第54屆--民國103年

在開始做實驗之前，只是想拍出美麗的夕陽，後來，提出了疑惑，想要找出是否有規律性質，開始收集相關資料。討論後，受到老師的鼓勵，決定開始作一篇完整的研究報告。原先只想探討為何夕陽顏色的變化有這麼大的差異性，但做了之後才知道，還有很多知識是自己所欠缺，需要去補齊的。隨著收集到的資料從雜亂拼成一幅清晰的地圖，猶如砌牆一般步步築出踏實的感覺，產生了莫大的成就感。 這篇研究或許未能證明出新的理論架構，但卻了解散射為何不在高中教材中，是因為其需要討論的因素是如此多元且難以控制。期待自己未來可以持續進行探討，並希望能利用簡單的量度表瞭解天後氣象與大氣狀況的關係，將它反饋於生活中。

學校附近地貌顯著變化，且日常生活中不同地表感受到溫度差異，欲探討不同土地利用型態與環境微氣候之關係。本實驗模擬都市常見七種地貌進行實驗，並選擇七個測站，分析地貌比例、七月日最高溫及日溫差。由統計人工、自然地貌及水體三者比例變化與溫度，探討地貌改變對環境溫度的影響。發現柏油等人工舖面升溫快，於夜間釋放能量加熱大氣，造成夜間維持高溫而日溫差較小。水體、植物吸熱後，部分能量以潛熱釋放減少對大氣加溫，日溫差較大，實驗結果亦顯示含水量越高，溫度上升較緩。此外，有無陰影遮蔽對地表加溫影響顯著，溫差可達30℃以上。地貌型態種類，地理環境，交通運輸等，均為影響微氣候之重要因素，可作為未來都市土地規劃之參考依據。

低頻的噪音能夠順利的穿透海水，而中高頻的噪音因為無法穿透，而音量明顯的比較低。當海水開始慢慢變酸，酸鹼值從8.4降到6.8時，低頻噪音的音量會逐漸變大，而中頻噪音不會有明顯變化。水溫增加時，低頻噪音的音量也會隨著變大聲。因此，當海洋逐漸變酸，酸鹼值及水溫的改變，會讓低頻噪音的音量變大，而影響海中生物。大氣泡袋對於50Hz、150Hz、1000Hz和1000Hz、2000Hz、3000Hz有較好的阻擋效果，主要原因是聲音進入空氣和海水等不同物質造成損耗，以及凹凸不平程度大增加摩擦力因而消耗聲音的能量。

小時候爸爸設計一組遊戲，遊戲規則為讓龍爪草在橡皮筋上平穩且快速的前進，但是並非磨越大力龍爪草跑越快，我們發現應該是頻率主宰龍爪草的移動，因此想透過設計實驗模型進行研究。我們發現不同頻率下龍爪草在吸管中的運動速率不同，為了進一步瞭解龍爪草的運動情形，我們將頭髮黏在吸管上，並觀察吸管不同位置下頭髮的震動情形。此外在探討不同頻率下位置對速率關係時，發現在不同頻率下，吸管中皆有兩處的速率明顯較小，因此我們設計了保麗龍球的實驗來驗證。為了解倒刺角度、密度、長度是否影響速率，我們製作模型來探討並分析龍爪草運動的力圖，而分析結果與實驗是吻合的。最終我們希望將此行進模式運用在機器人的移動上。

本研究以科學邏輯的實驗方法與數據分析,探討各種催化劑的催化效率﹑特性與活化能的關係，從催化劑的用量﹑溶液的酸鹼性及溫度分析,找出適用於低溫及室溫環境可以快速製造氧氣的催化劑;但是在快速製氧下所產生的臭氧是必須避免的,所以進一步研究發現,在0℃及未照光條件下最不易產生臭氧,於是我們找出在低溫與室溫環境適用的催化劑分別是二氧化鉛及碘化鉀,並搭配適當的酸鹼值溶液使用。至於二次催化效果方面,PbO2的催化速率明顯下降,但是仍比MnO2來的快,這些研究結果將可應用在作為氧氣急救包瓶設計上的良好催化劑之參考。

放眼看去台灣的建築結構外觀，大部分都是以磁磚、玻璃惟幕或者是油漆為主，因此外觀的色彩有限，為了擴大台灣建築色彩生活美學、想像空間與環境美化，創造在地建築人文景觀，運用不同色彩的搭配，使混凝土建築物外觀不再只是單調素材，令人覺得枯燥乏味，而是能與光線能量結合，使人耳目一新的色彩。對於無法使用水泥漆、磁磚或不易維護場所非常適合。本研究以建築傳統工法加以改良，水泥砂漿、混凝土中加入色料，使結構體色彩豐富，並探討後續抗壓、抗拉強度、耐久性、耐光、耐氣候潮濕變化……等問題，期許能節省人力、時間、降低成本，以提高工作效率，減短施工工期，如果建築物能夠多樣化、色彩更豐富，相信台灣的建築業會更加多彩多姿。

我們以水漩渦模擬颱風進行不同路徑的侵台實驗，以量化方式記錄漩渦生成時和侵台前暴風範圍變化。我們也利用兩個水漩渦模擬雙颱形成，實驗在不同距離及強度變化下，漩渦之間的相互影響。透過實驗我們有下列發現： 一、 路徑2、3、4颱風受到臺灣地形破壞較嚴重。 二、 路徑1、6、7颱風受到臺灣地形破壞程度較輕微。 三、 路徑5、8、9颱風受到臺灣地形影響居於上列兩者之間。 四、 颱風的氣流切入角愈大，受到地形破壞情形愈嚴重。 五、 沒通過臺灣的颱風，離台愈遠，受到破壞的情況較不嚴重。 六、 兩漩渦相距15公分時無法產生相互影響。 七、 兩漩渦相距10公分時，兩漩渦會以質量中心產生逆時針互繞，小的漩渦最後被併入大的漩渦中。

因為喝汽水而引發的好奇心，開始了這次的實驗，我們為了觀察氣泡上升時左右振盪的變化而設計了氣泡保存器，可以在水中釋放不同直徑的氣泡，使實驗順利進行，經由實驗我們觀察到氣泡上升時左右振盪的振幅與氣泡的直徑有密切的關係，而氣泡在左右振盪時產生的形變，也是我們第一次留意到的獨特風景。

科技的進步和生活品質提升，加上新鮮人的創新想法，品質上追求使用壽命和損壞的機率降到最低，本作品有DSSC積木創新應用、DSSC積木娛樂。為了節省能源又要讓廣告亮眼突出，我們研究製作一套搭配LED和太陽能板的結合作出的廣告看板。 利用自製的染料敏化太陽電池做為積木創新作品，搭配程式控制電路顯示英文字母【L、E、D】、娛樂玩法【一點、二點、三點、四點、五點、六點】和使用一個大區域電路可搭配不同染料顏色區別【紅藥水粉紅面、紫藥水深紫面】為作品創新與娛樂積木應用；希望透過程式控制外，加上染料敏化太陽能電池來增加壽命並提升使用的時間。

偶而發現待洗碗盤上的油漬，在遇到洗衣粉之後，外形產生縮小擴大不間斷的震盪現象，猶如心臟般的跳動忽大忽小。我們配置沙拉油與洗衣粉的混和液來進行濃度控制，結果發現，濃度在5%及混和液滴在較高溫的水面上時，產生凸起、破裂及縮小擴大不間斷的震盪現象最為激烈，進一步探討混和液滴大小的變化頻率，發現並沒有一定的規律。我們設計一個密閉-開放可交替的實驗方法，發現一開始先處在開放環境時，震盪現象明顯而激烈，但改為密閉環境，則震盪現象消失，緊接再變為開放環境，則混和液的震盪現象變回明顯而激烈。我們因此推論，水蒸氣是造成油滴混和液產生凸起、破裂及縮小擴大不間斷的震盪現象的主要原因。