高級中等學校組

兩玻璃板間夾水時，兩玻璃板會不易拉開。我們以圓形玻璃板為實驗工具，於中間夾水，以力感應器測量拉開兩片玻璃板所需之力。此實驗模型是架構在「液橋」理論上，根據此理論，分開兩玻璃板的力和玻璃板及所夾液體的壓力差成正比，即可由Young-Laplace equation推得：△p=2 γ/δ。 實驗結果如下：當玻璃板面積大小固定，水量愈少，兩片玻璃板拉開所需的力就愈大。當水量相同時，圓形玻璃板面積愈大，兩片玻璃板分開所需的力就愈大。玻璃板大小相同，且所夾液體體積相同時，玻璃板間的液體表面張力係數愈大，兩片玻璃板分開所需的力就愈大。當板面積和板間所夾的水量相同時，分開兩玻璃板所需的力會大於分開兩壓克力板所需的力。

本篇將探討在正n邊形中的內接正四邊形，即此正四邊形的四個頂點分別位於正n邊形的四個不同邊上。我們將正n邊形依邊長數分為n=4k、4k+1、4k+2、4k+3，透過電腦繪圖、尺規作圖法及公式驗證，得到以下結論:正n(n=4k)邊形有無限多個共中心內接正四邊形，而其餘正n邊形中，皆只有一個(本篇中圖形經過旋轉對稱後，大小、位置相同者為全等，則視為 "同一個")內接正四邊形，且在n=4k+2時，內接正四邊形必和正n邊形共中心；n=4k+1或4k+3時，內接正四邊形必不和正n邊形共中心，但內接正四邊形之中心必在正n邊形的一對稱軸上。最後我們提供一個能在所有的正n邊形畫出內接正四邊形的尺規作圖法。

本研究是分別利用細胞粉碎及磁石攪拌兩種方式，混合不同濃度的量子點前驅物，做成多種發光強度的量子點薄膜，並探討其對發光效率的影響。研究中藉由調整前驅物之濃度以控制量子點的發光效率。此外，為達到量子點長時間穩定的需求，實驗中在量子點溶液中加入高分子聚合物-聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）中，並且順利製造出實驗期待的綠光量子點膜。 藉由探討量子點濃度及實驗中的變因對量子點薄膜之發光強度、發光效率的影響，最後以藍光LED激發100μl的細胞粉碎綠量子點薄膜，再加入紅光，成功混合出白光。 研究結果顯示量子點薄膜混合出的白光色彩更飽和、色域更廣。期待未來有機會應用在新制顯示器如投影機、電腦螢幕等應用。

本研究探討容器中液體的振盪，受到容器形狀、杯壁壁側奶泡厚度、奶泡厚度、奶泡成分及其物理性質的影響。首先自製振盪器及自動打奶泡機，並以壓克力製作四種杯形。實驗得知，杯壁筆直時水的撞擊波最大，最易濺出，而曲線杯型可有效防止液體晃動；左右杯壁奶泡厚度實驗得知，奶泡與杯壁產生阻尼，消耗液面波動能量，證實左右杯壁的奶泡是影響阻尼效應的重要因素，且奶泡厚度與其成正相關；奶泡成分方面，添加鮮奶油或果糖製成的奶泡其添加比例與黏滯性呈正相關，可增強阻尼效應。綜合以上，建議有效防止濺出的作法是使用上寬下窄的曲線杯形，奶泡厚度1.5 cm，添加鮮奶油或少量果糖即有明顯的阻尼效應。

本研究探討年際氣候震盪對全球平均海平面的影響，故將衛星測高儀數據剔除長期趨勢與季節波動後，與數個氣候指數進行互相關及同調性頻譜分析，其結果為：(i) 海平面與 ENSO 在半年到十年的尺度下，有高度相關，相關的原因可能與降雨區的變化有關。(ii) 與 PDO、AMO 的相關性集中在二年到十年，AMO 相關性最高是在其比海平面早發生 8 個月的時間。海水的熱含量變化可能是主因。(iii) 與 AO 有弱相關，相關性最高是在 AO 比海平面早發生 15 個月的時間，推估可能是衛星測量資料空間範圍沒涵蓋北極海造成。(vi) 與 AAO 似乎有弱相關，但是無法確定。最後本研究將上述五個指數以最小平方法擬合海平面年際變化，得到各指數的相對強度貢獻比例，有助於了解在未來全球暖化下的海平面變化。

觀察肥皂泡置於平行電板中時產生變形，本研究探討此現象並提出相關解釋。經由實驗發現肥皂泡在電場下的形狀是橢球的一部份；肥皂泡在施加電場前後的高度比與寬度比是兩電極板間電壓的二次曲線，且離心率與電壓成正比關係。透過觀察肥皂膜的光學性質、分析皂膜受力以推測其電學特性，確定系統之電荷與電位分布，進而提出理論模型計算系統能量，解釋平行電板間肥皂泡之變形現象。

本研究以高溫鍛燒的褐藻酸鈉鹽與亞硫酸銨混合粉末作為電極修飾材料，並與多層奈米碳管(CNT)混合後，附著於碳紙極電板上。修飾材料中推測含有碳奈米纖維與碳量子點，其表面具親水性的含氧官能基，可提高CNT在水相中的分散性；而碳奈米纖維則推測可增加材料的機械強度，提升電極可撓度。研究藉由調整鍛燒溫度和氮材合成比例，探討不同變因下製造的材料對電容效能的影響。得知最佳合成條件為：褐藻酸鈉鹽與亞硫酸銨1：1(重量比)、鍛燒溫度為160℃下製作出來的電極修飾材料，可以有實驗材料中最高的比電容值162F/g，大幅提升了奈米碳管的比電容值(對照組64F/g)。期待未來能實際運用於電能儲存裝置上，或搭配電池應用於可撓式電子產品。

垃圾桶在日常生活中廣泛應用，種類也越來越多，垃圾桶最常運用的方式，是透過紅外線感應來打開或關閉垃圾桶蓋，以防止垃圾桶發出腐臭味。本裝置可以自動壓縮垃圾，以達到節省專用垃圾袋的使用量，並利用溫度感測器、煙霧感測器、瓦斯感測器及超音波模組，以達到環保垃圾桶最佳化。本裝置採用ATMEL電子公司，所產生之單晶片微控制器(ATMEL AT89S52)作為中央處理模組及Arduino作為控制模組，並利用Wi-Fi通訊模組(ESP8266)，並將資料傳送雲端(thingspeak.com)，可使用智慧型手機連接雲端資料庫，以達到資料分析與管理控制，以達到環保的目的。

在本次研究中，先觀察蠟蟲分別在24與72小時內食用PE、HDPE、LDPE以及鋁箔的面積，分析蠟蟲對四種目標材料的偏好程度，再取出蠟蟲消化道於低溫環境搗勻，並均勻抹在四種材料表面，觀察是否有被分解的跡象，發現目標材料的重量確實減少，最後透過共生菌培養尋找並研究是否有可能與其相關的共生菌存在。 經由一系列實驗，證實蠟蟲消化道內存在能有效分解聚乙烯、高低密度聚乙烯和鋁箔的酵素，且在共生菌液態培養下發現共生菌有增殖現象，最後，透過固液態混和培養出與蠟蟲分解聚乙烯現象最具相關性的菌種，在未來有足夠的資源下分離出其基因序列，再透過轉錄轉譯技術，製成大量酵素，便可以對現今處理難分解垃圾難題帶來新的解決契機。

秀麗隱桿線蟲有透明體腔、月餘的生命週期，為研究老化的極佳模式生物，和E. coli OP50相比，Comamonas DA1877會加速線蟲生長並縮短壽命。本研究旨在探討DA1877飲食是否造成線蟲早衰。實驗中採用Pmec-7::mRFP線蟲比較不同飲食下感覺神經老化狀況，得知DA1877飲食使線蟲早衰。同時觀察擺尾速度以檢測線蟲老化趨勢，得知食用DA1877成蟲後相同天數的線蟲擺尾速度較低，顯示飲食差異影響線蟲老化及運動神經。同時使用aldicarb藥物探討線蟲癱瘓速率，確認運動神經也受飲食影響，並採用與氧化壓力相關的核心轉錄因子daf-16 基轉種Pdaf-16:DAF-16a/b::GFP，比較不同飲食下細胞核螢光表現量，確認 DA1877增加DAF-16在細胞核的表現量。未來希望觀察缺乏SAM合成酶之線蟲感覺神經型態與擺尾速度，了解DA1877飲食使線蟲早衰的路徑。