高級中等學校組

高斯光束(Gaussian beam)穿過透明液體時，對液體局部加熱，使液體有溫度梯度，伴隨著產生折射率梯度。葉綠素-a(Chlorophyll-a)乙醇溶液對紫光的熱吸收率為乙醇的數百萬倍，橄欖油的葉綠素-a含量很高，利用高斯光束照射橄欖油時，橄欖油吸收的大量的熱量產生折射率梯度，以及產生熱透鏡(Thermal lens)和自調相(Self-phase modulation)現象。 以雷射光照射橄欖油，由於熱透鏡現象使光束擴張成大亮點(半徑R)，由於自調相現象使光束在屏幕上產生繞射圖樣(繞射亮紋數目N)。圓柱筒裝橄欖油(液柱長度a)，用不同功率的雷射照射橄欖油，探討吸收的熱量對R和N的影響。另外使光束先經凸透鏡聚光再照射低熱吸收率的色素水溶液做對照比較。

本研究之目的在於調查金門大橋的興建對金門地區的民眾日常生活及環境之影響。研究結果顯示多數居民認為政府在興建大橋時有重視其意見。民眾認為金門大橋在方便交通、觀光、就醫及消費方面有較大助益。約半數的民眾覺得因為自己非大橋附近居民所以大橋興建時沒有造成生活環境的影響，少部分居民認為有噪音和交通困擾，而部分小金門民眾有感受到垃圾汙染。大橋通車後有近四成居民傾向在大金門用餐，近六成居民傾向選擇大金門作娛樂、消費地點。大部分居民認為大橋通車會影響金門政府提倡的「低碳島」，並認為通車會造成環境汙染及噪音汙染。小金門民眾認為通車後除了交通，對他們的消費和醫療方面也有很大的幫助，但通車同時帶來垃圾及交通的困擾。

過去研究認為理性判斷在人的決策過程（包括購物）中具有重要影響力，但追求「未知刺激」的購物行為在日常生活中仍時有所見。有鑑於此，本研究設計實驗，驗證人們在完全自主選擇情境和沒有特定偏好情境中的購物選擇。研究結果發現：人們購物時，確實多數會秉持理性判斷選擇安全的已知結果而非冒險的未知選項；就算選擇冒險的未知選項，背後還是受到以期望價值為基礎的理性規則約束。總而言之，人們的購物行為如同過往印象，傾向理性判斷過程。本研究探討了購物行為和理性的關聯，為販售類似性質產品的商家在商品內容設計及訂價方面或能有所啟發。

本實驗源自於IYPT競賽中的實驗主題之一，其目的在於探討水旋渦的多邊形幾何性質與其相應變因。該問題打破了我們對於渦漩應該是圓形的基本認知，又在查詢相關資料時發現該流體性質在龍捲風、颱風與木星極點上等渦旋結構也具相同現象，因此我們決定探究多邊形渦漩的邊形結構與流體黏滯力、轉速、液體深度之關係，並探討流體形成多邊形之流場變化。在實驗結果中我們發現液體的黏滯力越高、水面離轉盤深度越高所需形成多邊形的轉速越高，但轉盤下水深與多邊形的邊形形成較無影響，另外，液體流速在邊形的邊角上較快且具備小渦漩的性質，可以用Kelvin-Helmholtz instability進行討論。我們期望在未來可以將此延伸應用於渦流分選器或是對於渦漩成因的理解上有所助益。

本作品的特色是以Arduino微處理器為核心，利用開源軟、硬體，自製一個電腦數值控制系統的保麗龍自動切割機。使用者只要先以繪圖軟體Inkscape製作出切割路徑的G-Code程式，再以Universal Gcode Sender軟體將程式傳送至控制器，系統即會自動控制步進馬達，將所需切割之圖形自動、快速的切割完成。

減數分裂是育種的基礎，透過其中的遺傳重組可將連鎖的基因分離，以提供研究和篩選優良基因組合的機會。然而遺傳重組的數目在每一次的減數分裂中有天然的限制，也就是每一對同源染色體平均發生兩個互換，並且多位於染色體末端，這使得要尋找合適的遺傳組合成為育種時最耗時的步驟。在這個研究中，利用免疫螢光染色技術分析不同玉米品系間，減數分裂時遺傳重組發生的數目，了解多樣性的基因種源是否對遺傳重組的數目造成影響。結果發現其差異顯著，且品系間有分群的跡象，表示不同種源可能帶有差異性的重組調控相關基因，未來希望能進一步研究控制遺傳重組數目和位置背後的機制。

飛機起降安全很重要，據統計， 世界上每年大約有1萬多隻各種飛鳥撞在飛機上，現階段預防鳥擊的方法除了最初就需要評估生態環境外避免鳥類棲息或遷移地點，恐嚇是最簡單和最直接的驅趕雀鳥方式。 本實驗採用arduino執行砲口轉向與仰角等可程式控制處理，透過PCB電子電路模組對電容進行充電達發射程序，進一步對發射進行彈道學分析。實驗環境於人煙稀少處做射擊模擬，藉由高速攝影與三位人工觀察判斷實驗數據。 最後模擬規劃金門尚義機場，藉由GOOGLE空照計算機場跑道長度，按比例推算放大實驗設備性能，參考研究歸納的合理射程範圍沿著跑道兩側最適當配置。因彈藥具磁性，發射後可立即出動強磁回收車清理跑道彈藥殘渣，於跑道安全優於其他彈藥驅散成果。

「少數決勝淘汰遊戲」就是每位玩家開始時付出1單位的代價，並針對N個玩家（劇中為22個）連續對一些二選一的選項投票，由少數一方獲勝，獲勝者始得進入下一輪的投票，直到剩下一位或兩位玩家為止，若只剩下一位，則由該玩家獲得最後的N單位獎金，若剩兩位，則由兩位玩家平分最後的N單位獎金，但所有人需償還原來遊戲開始時所付出1單位的代價。而日劇「詐欺遊戲」的主角提出「遊戲中結盟共M個玩家（劇中為8個）即能保證必勝」的方法。本研究打算藉由歸納法來探討在N個玩家下保證我方至少一人獲得最後勝利的結盟人數M並平分獲利，同時研究遊戲中的最高獲利、最低獲利與可以得到獲利的期望值為何？最後我巧妙的利用二進位來解決問題。

本專題研究旨在探討如何將廢棄的寶特瓶回收，並製成可用於3D列印機線材料之可行性研究。首先針對寶特瓶的材料進行了分析，評估寶特瓶的材質、硬度及可收回性。接著將回收的寶特瓶 ，進行加工、裁剪和熔融等步驟製程 ，最後製作成3D列印線材料。本研究探討了寶特瓶其熔點、馬達機械性能等多項關於製造3D列印相關的參數指標，最後，進行研究實驗驗證，利用回收之寶特瓶製作出的列印線材，送入3D列印機進行實際列印。研究結果顯示，將寶特瓶回收並製成3D列印線材料，不僅可以減少廢棄物的產生，也能夠製造出高品質、低成本的線材，有助於促進環境保護的發展。

妙妙圈(slinky)是一種預力彈簧，未伸展時彈簧會聚合並且需要外力才能將其分開。將其上端懸吊，重力會使彈簧局部分開，釋放其上端後，下端會在空中漂浮一段時間，直到上端逐漸向下聚合並與下端聚合段接觸時，整體才開始落下。在既有的權威研究中，認為漂浮時間是縱波從上端傳遞到下端的所需時長。 本研究以光電計時器精密測量漂浮時間後發現，漂浮時間與縱波所傳遞時間並不相符，反而與聚合段的落體時間吻合。為此，我們推導了在妙妙圈下方懸掛重物後，聚合段的落體時間，並與實際測量的漂浮時間比較，發現兩者完全一致。 這結果除了顯示彈簧下端的開始移動確實並非縱波傳遞所造成，而且本研究所推導出彈簧下端漂浮時間的公式確實正確可用。