高級中等學校組

本研究探討腔體受聲音震動導致開口噴出氣流的現象。實驗以揚聲器播放聲音，使固定於其上的剛體錐形瓶共振，揚聲器與腔體之間並無直接接觸。通過改變聲音頻率、腔體參數（包括體積、瓶口截面積、瓶頸長度），以及揚聲器震動振幅與腔體內外氣壓，研究噴流流速的變化。 研究發現腔體內氣壓振幅超過臨界值時，腔體開口處會噴出一連串渦流環，根據拍攝的影像確認連續的渦流環組成的噴流即為合成氣流(synthetic jet)。噴流流速在聲音頻率與腔體共振頻率相同時達到峰值，並隨聲音頻率偏離共振頻率而急速下降。流速峰值頻率符合修正後的亥姆霍茲公式，且瓶頸長度越長，共振時合成氣流峰值流速越低。本研究為聲能轉動能方面提供新的研究途徑，並有進階研究的可能性。

塑膠射出是塑膠製品中最基本的製造方法，塑膠原料經過融化以後進入模具內等產品冷卻以後再由頂出板與頂出銷頂出產品，然而在頂出的過程中頂出銷需要擺放的位置需要由產品的形狀和排列方式而定，造成每一組塑膠產品都需設計不同頂出位置，所以進而嘗試使用費氏數列的方法來排列出頂出位置。 參考市面上的塑膠模具發現，大部分塑膠模具都有不同的頂出位置，為了因應不同的產品而設計，故本次利用腳踏車平面拼圖塑膠模型設計頂出費氏列設計裝置製作腳踏車拼圖，所以在設計塑膠模具中可以降低頂出排佈困難，減省時間也節省材料的花費。

一個連通圖其結構中若沒有包含任何的圈，則將此圖稱為樹狀圖（tree）。若樹狀圖T的頂點v滿足d(v)=1，則 即為 的『葉子點（leaf）』。將一個樹狀圖中以一筆不間斷經過最多頂點的路徑，稱為『主幹』，若此樹狀圖滿足所有的leaf皆與主幹上的點相連，則特別將此樹狀圖稱為『毛毛蟲圖（caterpillar）』。本文的研究是對於有n個頂點，k個leaf的毛毛蟲圖，在不同構的情況下，探討各類毛毛蟲圖的結構變化、對偶關係，在數量上建立遞迴關係、探討組合意義以及相關的應用。

本研究旨在證實微生物燃料電池降解廢水的功能，以及實測其應用在魚菜共生中的可行性。在前期實驗中，首先探討微生物燃料電池的最佳產電環境，並推論改變其電量的因素，分別從微生物的生長環境及裝置的設置著手，在能穩定進行產電狀態時，開始測試其降解廢水的功能，得知COD去除率可達81%，電壓值可達500毫伏特。 在實驗後期，我們架設小型的魚菜共生裝置，利用微生物燃料電池替代硝化池，取代其降解功能，並將其產出的電力再回饋到魚菜共生中，顯示微生物燃料電池結合魚菜共生系統，的確是一個節能、環保又符合經濟效益的方式。

本研究將定量的葡萄糖與乙酸酐反應，可將葡萄糖上的羥基進行乙醯化反應，再將乙醯化的葡萄糖與可回收使用的催化劑磷鎢酸以5:1當量數進行催化反應，並分別以是否微波、微波時間、微波溫度及微波瓦數為變因進行實驗，發現當微波溫度40℃、微波功率300W，微波30分鐘時，可得到最高產率的目標產物。再將葡萄糖與催化劑磷鎢酸及對甲苯硫酚以當量數為變因，找出最佳產率的條件，再將此最佳條件分別以不同醣類為變因進行反應，將所測得之目標產物的產率與傳統催化劑三氟化硼所催化的結果進行綜合比較及討論，最後以NMR儀器分析確定反應是否成功並了解其反應機制，進而幫助科學家在研究癌症細胞中醣分子的合成反應過程可以更有效率，並以達到綠色化學為目標。

本實驗目的為「探討平行金屬板間之靜電場，白莧種子在其內萌芽及後續育苗之影響」，以2V/cm、4V/cm作為在電場下培養的實驗組，0V/cm作為在一般環境下對照組，分別記錄第一天至第四天之累加發芽率，以及第十天至第十五天之累加出葉率。實驗結果發現，電場愈大，成功發芽的機率較高，且有助於加快白莧菜之生長速率。

李斯特菌污染，恐致腦膜炎、敗血症，WHO報告更顯示死亡率高達2成5。本實驗研究抑制李斯特菌(Listeria.innocua)之方法，以全基因解碼R19.1045為模組，與由台灣本土雞翅與豬肉分離出之38隻李斯特菌分離株做比較，觀察其型態、生長曲線及菌落形成單位(CFU)不同，以及致病力相關之磷酸轉移酶系統(phosphotransferase system， PTS)，又稱第四致病基因群，是否廣泛存在於李斯特菌。研究結果顯示，37℃溫度培養L19N.053分離株在第5~第6小時有生長延滯的雙生長期(diauxic growth)現象，與PCR檢測初步結果呼應，L19N.053菌於PTS基因有部分片段缺失。R19.1045的CFU約為2.14ｘ109。低溫(4℃)、酸性環境(pH=2)和酒精濃度35%，皆能有效抑制李斯特菌生長，為正常37℃環境生長速率之1/70-1/92。

本研究旨在確認加入絹雲母培養的菌液是否可提升生物膜產量，進一步提升保肥能力並幫助作物生長。研究結果顯示，菌液中加入絹雲母確實可以提升生物膜產量及部分菌株的菌液黏度，且這可能和絹雲母具有恆定pH值的功能有關。而在模擬土壤實驗中，菌液加入絹雲母後有較高的多醣含量，並且進一步提升保肥能力，且分別可減少31%的鉀肥以及17%的磷肥流失量。最後將絹雲母菌液做為保肥製劑應用於尖葉A菜（Lactucasativa）的種植，實驗結果顯示：加入絹雲母的菌液與未加入絹雲母的菌液組別相比，提升了30%的收成量。本研究結果顯示，絹雲母菌液可實際應用作為保肥製劑，透過恆定菌液pH值，促進生物膜發育，提供土壤穩定的高多醣含量，進而提高肥料之利用率而幫助作物生長。

在科展的作品中，我們發現一個有趣且學長研究過的問題〝棋盤上的蛇〞(Snakes on a chessboard) ，這個問題是由教授Richard Stanley所提出。問題如下：在m×n棋盤形格子上，蛇由任意一格出發，但蛇的走法只能往右 ，往上 ，或停住。若此蛇已停住，將由另一條蛇來走，且不同蛇走過的格子不可重疊。證明：將m×n棋盤形格子完全覆蓋的總方法數為費氏(Fibonacci)數列某些項的乘積。與學長不同的是我們以〝生成格〞概念來解決問題，藉由生成格建立二維棋盤形格子〝蛇填充數〞與費氏關係，並試圖拓展三維空間棋盤情形，在過程中發現藉由〝生成矩陣〞可以組成空間棋盤的〝生成格〞，並以此解決p×q×r的空間棋盤問題。

本研究旨在改善聽障人士無法完整接收影音類型資訊的狀況，探討各種影片處理技術，尋找、嘗試並比較各種方法，整合出最適合的系統自動替影片嵌入情境化字幕——用視覺的方式呈現影片聽覺訊息，讓聽障人士便於理解各種類型的影片內容與資訊。 為此，我們呈現的情境化字幕有主要幾個特點： 1、將聲音對話轉為字幕標記在說話者旁，透過畫面中語句位置就可以了解跟語者的對應關係。 2、畫面中字幕會以漸漸上飄消失的泡泡字幕來呈現，使觀影者有充足時間閱讀字幕理解內容。 3、將環境音效如電話聲、雷聲與貓叫聲等各種能傳達資訊的聽覺訊息標示在畫面中。 藉由這些處理使畫面呈現更豐富的影片資訊，最終達到改善聽障人士資訊接收權益不平等的目標。