高級中等學校組

本研究旨在設計一套中長程列車可使用的磁浮系統。目前，成功的磁浮列車無線供電系統都是於大範圍內進行供電，這會導致許多電力的浪費，縮小範圍必須要感測是否需要供電，目前能做到的，主要是手機的無線充電器。然而，其從接觸負載到真正開始供電，過程大約需要1.2秒。所以本次實驗的首要目標就是製作一套能在5ms內進行供電的距離感應式供電系統。 中長程列車多數包含不同車種，而這些車種的行駛速度各不相同，導致列車需要在過彎時調整不同的傾斜角度，以確保乘客受到最小的離心力影響。因此，本研究的第二個目標是製作一套能自主傾斜的磁浮系統，並設計一款App，使我們能透過Esp32調整列車四角的磁力，進而控制傾斜。

合成亞胺化合物，抽充法容器除水除氧、分子篩乙醇除水及減壓蒸餾純化苯胺、克勞修斯方程估算蒸餾溫度。TLC偵測純度、計算Rf值並比較各結構極性。UV圖知SA於pH=6在383nm具吸收峰，酸化至pH=4則藍移至326nm，時間掃描測試證明SA酸鹼型結構轉變為瞬間快反應，計算定溫下K值，Van't Hoff圖求ΔH、ΔS，由ΔG負值證明SA酸化為自發反應。各結構λmax次序知芳香環對位助色團共軛延伸及化學反應性優於間位。聚集態時SA及SB2因抑制分子內旋轉螢光增強為AIE效應， SB1因π-π堆積為ACQ效應，各因素競合作用勝出者決定螢光強度，以X ray解晶結構確認內氫鍵的存在，導致SB1與SB2螢光發色相反的結果;合成錯合物Ca-L1及Zn-L1，不同pH下顯色具明顯差異並探討原因，以開發自製螢光pH試紙。

本研究針對校園樹木分析其固碳能力，透過生長量法測量全校樹種的固碳量，並利用光合作用法分析苦楝與毛柿在不同季節的碳吸存效率。結果顯示，全校927棵樹的總固碳量達197.36噸，等於723.65噸二氧化碳當量，且固碳能力集中於榕樹、木賊葉木麻黃、印度紫檀及印度橡膠樹等(佔61%)。未來校園植樹應考量速生與長壽型樹種的組合，以兼顧短期與長期的固碳穩定性。光合作用實驗發現，苦楝及毛柿皆於夏季有最高之碳吸存量，而苦楝在全年之總吸存量較毛柿多，但是季節變化幅度較大；相較之下，毛柿全年皆維持較低但穩定的固碳效益，且單位面積之碳吸存量亦較苦楝高。最後調查並計算全校之電力排碳量並分析碳中和情形。

為因應氣候變遷造成的淡水資源短缺問題，本研究以可吸收廢水中營養與重金屬的小球藻，探討水資源再利用的可行性。實驗發現小球藻在6%畜牧廢水中為最佳生長濃度，且添加黃耆作為植物源生物刺激素，顯著提升小球藻葉綠素含量與耐鹽性。在海水環境下，小球藻經黃耆處理後，其細胞數與葉綠素含量分別為對照組的175%與173%。此外，利用培養過小球藻的廢水灌溉青江菜，種植第4天時，根長與莖長分別為對照組的129%與146%，且減少青江菜根部細胞受損。推測黃耆與小球藻皆可透過分泌次級代謝物，作為生物刺激素，促進植物生長與鹽逆境耐受力。期望本研究可解決農業汙染與淡水資源不足等問題，並拓展小球藻的利用價值。

本研究旨在探討彗星塵埃尾與離子尾之方向與長度的形成機制，並建立數學模型與Python模擬系統，以模擬彗尾在不同時間與位置下的形態變化。我們選取哈雷彗星、海爾-波普彗星與C/2020 F3 (NEOWISE) 為樣本，蒐集歷史觀測影像並進行模擬對比。研究結果顯示：模擬所得的彗尾角度大致與實際觀測相符，且太陽輻射壓比例因子β與彗尾軌跡偏移程度高度相關。本研究所建立的模擬系統與公式可作為未來觀測與預測彗星彗尾形態之基礎。

平行四連桿機構廣泛應用於機械手臂中，若於桿件上加掛橡皮筋，可顯著降低轉動所需力矩，實現節能。然而，現有設計多依賴經驗與試錯法，缺乏系統化方法。本研究開發出高直觀性橡皮筋平行四連桿輔助設計程式，能提升機構設計效率與準確性。透過建立橡皮筋施加於連桿的數值分析力矩模型，並透過實驗數據對彈力常數進行非線性修正，提高模型有效性。同時，構建綜合指標以評估系統性能，並運用基因演算法搜尋最佳參數組合。實驗結果顯示，運用輔助設計程式尋找橡皮筋的最佳掛置點，能抵銷高達99%連桿所需做功，展現極高應用潛力。未來將納入轉動慣量與摩擦力，進一步提升模型現實性，並推廣至其他四連桿機構設計，為機械系統節能提供全面解決方案。

本研究以自行撰寫之程式，配合使用開放的天文資料庫，探討銀河系中疏散星團與球狀星團的分布與特性，並將其進行三維視覺化呈現。結果顯示，疏散星團成員星數量較多、年齡較小、鐵氫比較大者較為接近銀河盤面；球狀星團鐵氫比較大的星團多扁平分布在銀心附近；鐵氫比較小的星團則散布在銀暈；疏散星團有較多軌道接近正圓的星團，而球狀星團只有 9 個；兩者離地球較遠的星團普遍體積較大，且在地球相對於銀星的對側皆幾乎沒有數據點。程式所產出的結果已製作成互動式網站，期望能讓使用者更理解本研究的目的，並提升天文學習的直觀性。

本研究主要在探討颱風與其所生成的冷渦之間的相互關係，透過視覺化的海溫動態圖檔可以明顯觀察到颱風在移動時對周圍海溫產生的影響，運用颱風移動時的經緯度座標資料和海溫數據繪製出水平與垂直的海溫比較折線圖，以利後續進行觀察。針對颱風移動時所產生的冷渦進行熱傳導數值的計算，觀察熱傳導值與冷渦形狀和颱風移動路徑的關聯性。最後經由美國大氣海洋總署的大數據資料庫取得葉綠素a的資料，觀察冷渦形成後是否真的有帶動營養鹽上湧，產生潛力魚場。

本研究分為兩階段實驗，實驗一欲探討改變氣壓與溫度對瓶中模擬造雲的影響。利用鹵素燈控制環境溫度、以打氣機改變瓶內氣壓，以光感應器測量光線穿過模擬雲氣的照度變化，探討模擬造雲的光學厚度變化。研究結果發現，氣壓較大和溫度較高時，產出模擬雲氣較多。以實驗數據提出經驗式，其中以改變氣壓對光照度下降之經驗式有最佳擬合結果。本研究提出之模型經驗證，最佳可得6.91%之誤差。 實驗二則在瓶中模擬金星大氣，改變氣壓和溫度，觀察模擬雲氣的變化。研究結果發現模擬金星大氣產生之雲氣較地球大氣多，且氣壓越高、模擬雲氣較多，在剔除極端值後，經驗公式之R2值可達0.99；而氣溫越高、模擬雲氣較少。實驗二之模型驗證結果佳，誤差為0.46至22.34%。

一個籤筒中有編號為1,2,3,…,𝑛的𝑛的支籤，每抽出一支籤，將其編號寫在紙上，形成一個數列。數列只能向左右兩端添加項，不能從中插入；若無法插入，則操作結束。本研究探討此隨機生成數列的長度期望值的。數列添添加項的向向為為單向向與「單向向與，又添生成原理為為單嚴格遞增減與「的單嚴嚴格遞增減與。過組組計算與「勒展展式，，本研究成證明明： 𝑛趨近無窮大時，向、向向數列的長度為別會趨近𝑒−1「1/2(𝑒2−1)。此外，本研究針對隨機生成數列的單子列與進行延伸探討，發現了向向子列數「Eulerian Number的對應關係，且明明出發現𝑛 籤任意排列時，子列的期望組數為𝑛+1/2的；當𝑛趨近無窮大時，向向子列的長度期望值為2。