第55屆--民國104年

本次實驗結合了高中的氧化還原及反應速率兩個章節，選擇在不同濃度以分光光度計測量較準確的吸光度，並且以過錳酸鉀滴定葡萄糖，求葡萄糖氧化過程中的準確級數。在實驗過程中，我們分別以濃度、溫度、催化劑為操縱變因，探討其對葡萄糖氧化還原速率的影響。 我們利用不同濃度下所測得的實驗數據來求出準確的反應速率定律式；並求出了在不同溫度下的反應速率常數。而本次實驗著重於溫度及催化劑的部分，我們選用了兩種不同的催化劑，分別為氯金酸及二氧化鈦，由於氯金酸的價格較昂貴，因此我們希望能找出氯金酸加二氧化鈦之間的最佳比例以節省金錢達到最佳的催化效果。由於本次的實驗，使我們對葡萄糖氧化還原之化學動力學有更深入的了解。

植物的根為異營性的角色，所以本實驗挑選異營性衣藻與綠球藻作為實驗材料，探討並比較在光暗環境下，兩種藻類葉綠體濃度(OD值)以及葉綠體內共生關係的改變。實驗結果顯示，綠球藻在全亮的培養下，OD值大約可達2.0，黑暗培養下，OD值可達1.7；透過光暗交替實驗發現，有光轉暗後光密度值下降、暗轉亮光密度值上生的現象。衣藻在黑暗中培養後，其外觀顏色和光照培養有顯著差異；而綠球藻在黑暗中培養與在光照中培養的外觀顏色差異不大。最後我們藉由顯微鏡觀察，推測綠球藻和衣藻的葉綠體內共生機制不太相同。綠球藻分解其體內葉綠體較不需要的廢物排出體外，以度過黑暗；衣藻則是和一般植物較相近，在黑暗中將葉綠體轉換為白色體。

本研究主要是探討自然數系中，在t進位制k次方和的遞迴運算下，針對其週期解(自戀環)與不動點(完美自戀數)的存在性，進行一系列系統性的研究。 在自戀環的研究中，我們發展最適子區間的理論，期能最短的時間內求出自戀環；在二階完美自戀數研究過程中，我們不僅給出存在性的證明，利用數論上的定理證出自戀數C(t)的個數理論：C(t)=(∑d︱t2+11) -2。再分別利用Pell方程與聯立方程的方法給出二階完美自戀數的遞迴解與通式解，並且發展實用的電腦運算理論。 最後在三階完美自戀數的探討中，我們更將四元三次不定方程，轉換成聯立方程組求解的線性問題，目前已可將t進位制以9做分類，當r=1~8時t=9k+r的三階完美自戀數皆可找到相對應的通式解。

校園芒果葉上所發現的「檬果壯鋏普癭蚋」(Procontarinia robusta)，是近年來快速蔓延且危及台灣芒果產業的害蟲。但基礎文獻與防治方式等資料甚少，因此我們進行各階段的型態觀察以建立癭蚋的生活史，幼蟲分為三個齡期，蟲癭則為四個時期。癭室的分布是以同一時間生長的叢生葉為單位，做間隔性分佈；寄生位置以正面葉肉為主。芒果葉的蒸散作用未因蟲癭的發生而有明顯改變；黑色蟲癭的糖含量較一般葉肉組織少且無澱粉反應。令人驚訝的是，一顆小小癭室竟能承受約600公克重。我們也發現癭室內有文獻未提及的赤眼蜂存在，而且癭蚋幼蟲被啃蝕殆盡！防治實驗上，赤眼蜂的寄生時期為黑色蟲癭，人為放蜂能增加癭蚋的被寄生率(25.89%)，為檬果壯鋏普癭蚋的生物防治提供一個可能方向。

對水而言，氫鍵是彭巴現象最重要之因素，過冷現象次之，過冷時，因高動能水分子更有機會到結晶之位置，一旦結晶形成，則固態冰之氫鍵更易觸發結晶之進行，到4℃左右時會受到水的熱學性質而影響溫度曲線，此現象在其他純物質皆未觀察到。具有氫鍵之乙二醇及甘油，亦容易觀察到過冷及彭巴現象，無論起始溫度為何，到達過冷時都會同時到達同一過冷溫度，顯然溫度與分子之運動控制了結晶之進行；多數實驗亦觀察到不具氫鍵之分子會因為分子量造成凡得瓦力之大小不同而出現彭巴現象；在酒精水溶液亦可觀察到溶液凝固點之依數性質，總結影響彭巴現象之因素以氫鍵最重要、過冷與分子量次之，其他如環境、蒸發、對流及氣體溶解度等亦可能皆是影響因素。

我們的目的在於完成一架能攀爬樓梯的「仿生獸」Strandbeest註。研究則專注在連桿系統上，並發現了腳尖的軌跡與系統所承載的阻力，分別肇因於連桿長度的比例與重心位置相對于曲柄的力矩有關，又分別影響著仿生獸是否能克服地形與產生足夠強大的前進力量。最後，我們再探討了足底的摩擦力和四足間軸距的學理，並使用3D列印調整連桿長度設計的便利性，完成一架可以克服地形的「仿生獸」。（註：所謂「仿生獸」，是由一位荷蘭科學家泰奧·楊森所發明的機械體，利用風力與力學原理制動，可以躲避障礙物或模仿生物的一些行為。）

利用中央氣象局提供近1年中的氣候資料分析，金門的「霧季」是在二月至五月。起霧日的平均氣溫、露點溫度、相對濕度，都比該月份的平均值高，風速則比平均值低，起霧日的風向為南風至西南風。分析起霧日前後的變化，發現露點溫度、相對濕度，都在起霧日最高，風速則在起霧日最小，起霧日前風向會從東北風轉為西南風，起霧日過後又轉為偏東風至東北風。 在模擬機場地形的實驗中發現，使周邊水溫降低，以及空氣溫度升高時，能夠加快霧的消散速度，風速的增強更是霧氣能夠消散的最快方法。希望透過驅散霧氣的研究，盡量降低濃霧對金門機場的影響，讓大家都有一條安心回家的路！

原始問題：設P為正方形ABCD內部一點，且P到A、B、C的距離分別為1、2、3，試求正方形的面積。利用三角函數的和差角公式即可解出此題，我們想了解的是：若到三頂點的距離改變，正方形是否仍存在？我們先將問題簡化，將最短距離設為1，則距離變數將只剩下二個，再考慮只有兩種距離的情況，我們簡化問題至一個變數，利用平面旋轉變換，及Geogebra作圖猜測結果，成功利用作圖完成存在性證明。將此作法再推廣至三種距離的情況，並思考其他相關的四邊形：菱形、矩形、平行四邊形，發現皆能用旋轉伸縮變換處理。

二年前學長姐突發奇想把廢棄吊扇和鐵皮屋頂上的通風球（排熱風扇）結合，製作出一個風力發電機。所產生的電能足夠讓30顆LED燈發亮，接上手機充電器也可順利充電。 吊扇發電機轉動時的波形分析，若沒有穩定的轉動速率，就不可能會有穩定的感應電壓波形，數據量測就不準確。而我們的通風球風力發電機正好解決了這個最大困難。 我們的通風球發電機，因為16組線圈結構是固定的，所以改變不同的磁鐵組合，根據不同實驗設計所得的波形輸出，得到了一些具教學意義的結論。 未來期盼有更佳品質的磁鐵材料，來強化通風球的效能輸出。目前正進行著通風球串並聯及線圈組件串並聯的實驗，也積極尋找結構更大的廢棄吊扇，來最佳化通風球的效能。

浮空投影是將想要投影的物體的影像藉由裝置反射到人的眼睛，四面的透明板可把物體完整的投射出來，產生像是憑空出現的影像，亦真亦假，如同沙漠中的海市蜃樓一般。 這種顯示方式的獨特之處，在於能跳脫一般螢幕的框架限制，是一種需要高度特殊技術與高規格投影相關設備的影像呈現方式。浮空投影獨一無二的無框感以及在觀看時的投入感，將能在觀眾面前呈現令人驚嘆不已的最佳效果。但是市售的浮空投影裝置大部分為3D裝置，而4D的浮空投影價錢驚人，且影像需經過後製才能呈現，無法達到即時播放的目的。 本實驗的研究目的希望利用簡單的家用電腦及網路攝影機將浮空投影裝置的製作過程簡化，以及材料來源的難度降低，將整個裝置的價格降低。