高級中等學校組

植物行光合作用時，電子吸收光能後在能階上躍遷，形成ATP，藉此原理，利用葉綠素吸收光能後產生的化學反應，可製作出太陽能葉綠素電池。本研究主要針對萃取葉綠素之方式、葉綠素放置天數、電池電極與電解液之成分、電池的放置環境等變因進行實驗，根據實驗結果，葉子加入酒精後，以研磨方式萃取出的葉綠素再搭配碘液、鋁箔紙、碳棒，能做出電壓：1.136V 電流：0.4mA 電功率：0.4544mW的葉綠素電池。 葉綠素電池裝置的設計不只考量到裝置的可行性，對環境友善且永續也是很重要的考量因素，因此將會從下列面向進行研究：裝置如何防水、裝置的使用期限、裝置的素材是否環保，最後成功做出了一組環保的水上漂浮葉綠素電池，未來會再提高此電池產能並且運用在農漁業上。

細胞質流（cytoplasmic streaming）的機制，目前通常被認為是藉由ATP提供能量，使肌動蛋白分子連接胞器而沿著細胞骨架移動，並以此促進相鄰的兩個細胞透過原生質絲（plasmodesmata）交換物質。本研究建立水蘊草（Egeria densa）之細胞質流流速的觀察及測量方法，並以能量的角度去探討其機制層面。我們發現當光度小於1000 lux時，細胞質流流速及淨光合作用速率具有高度正相關。硝酸鎳能明顯促進細胞質流流速及淨光合作用速率，而40℃、pH1、pH13、硝酸汞、4℃一天能使細胞質流停止。

胃癌的治療方式為手術及化學藥物治療為主。本研究目的是探討熊果酸(Ursolic acid)對於胃癌細胞的抗腫瘤作用。研究使用兩株人類胃癌細胞MKN45及SCM-1。當加入熊果酸後，顯微鏡下觀察細胞數目會減少。由SRB證明熊果酸會降低細胞存活率，由西方墨點法實驗發現：熊果酸誘導促細胞凋亡蛋白質Bax及Bak的表現，降低抗細胞凋亡蛋白質Bcl-xl及Bcl-2，也會抑制p-Stat3/c-Myc/Cyclin D1訊息傳遞途徑，從而阻斷促進細胞存活的基因表現，讓癌細胞凋亡。另外也研究熊果酸併用化療藥物順鉑對胃癌細胞存活率的影響，由周塔氏藥物合併指數定理證明熊果酸作為輔劑，對胃癌細胞抑制具有協同效應，故熊果酸具潛力成為新的治療方式，更證實中草藥白花蛇舌草的藥效。

多多笛的構造大致上可以分為內管、外管、孔洞和膜四個部分。它是藉由孔洞吹入氣體，氣體在內部流動，而造成膜的振動發出聲音。本實驗探討多多笛的發聲原理，了解是管子產生共鳴還是膜的振動影響聲音的頻率及探討哪些變因會影響多多笛的頻率。由於多多笛的外形構造複雜，於是我們用PVC管製作多多笛的模型，方便我們之後的研究。經實驗發現：多多笛發出的聲音頻率並不單純，當氣壓小時，它發出的頻率會越接近空氣柱共鳴，而不論氣壓大小，管長與頻率倒數皆呈正比關係，因此我們推測多多笛的發生機制是膜與空氣柱共振的結果，且經由分析，我們發現基音是符合閉管的基音，但是泛音皆為基音的連續整數倍，因此推測它產生的頻率是開管及閉管疊合而成。

於共鳴管實驗中，我們發現管口與聲源間距離會影響管子的共振頻率，距離愈遠、共振頻率愈高，最後趨於一穩定值。本研究探討此現象及相關變因，提出球面波的共振頻率公式，並證明球面波的共振頻率、及共振頻率隨管口與聲源間距離改變而變化的幅度，與管長、管徑及管口與聲源間距離相關。同時，對於狹縫繞射實驗，透過本研究推導之球面波共振頻率公式，可利用實驗測得之共振頻率求得繞射波的假想波源位置。而管子共振時，駐波僅存在於管內，其腹點位置必位於管口附近（受管口修正影響）而非聲源處。因此，進行共鳴管實驗時，不可將音叉擺放位置視為波腹位置。

兩個互相垂直的簡諧運動所構成的圖形即為Lissajous曲線，可寫成{x=p1cos(α1t+c1) y=p2cos(α2t+c2) 的形式，而當且僅當頻率比α1/α2為有理數時，圖形會形成一個封閉曲線，且會有重合與不重合兩種情況，將兩種情況分開討論，對於任意給定的頻率和相位差，我們求出了Lissajous曲線的二重點(double point，指曲線與其本身相交的點且曲線在該點的兩條切線斜率是相異的)參數值及其個數公式以及判別其重合與否的充要條件，也對Lissajous曲線的連續性質做了一些研究，包括切線斜率、反曲點個數等。並將Lissajous曲線拓展到三維的情況，發現大部分的情況下圖形是沒有二重點的封閉曲線，也得到了在固定頻率比的情況下，二維Lissajous曲線相位差的改變即為三維Lissajous曲線在空間中旋轉的投影這一有趣結果。

本研究主要將過去做成水球狀之Ooho(以海藻酸鈉和乳酸鈣反應所製得晶球)改製成平面薄膜(後續以減塑膜稱之)，並做一系列探討，以期能取代市售紙杯內部淋膜。 由實驗結果得知，以2.0%海藻酸鈉水溶液與5%乳酸鈣水溶液反應10分鐘，即可得表面較為平整一致之減塑膜。且選用低溫烘乾對減塑膜性質變異較小，因此可承受較大拉力。再進一步探討減塑膜所能承受溶液酸鹼性範圍及盛裝溶液時間長短之相關性。由拉力量測的實驗結果，發現減塑膜浸泡在市售飲品pH範圍溶液中變異不大，能運用於短時間盛裝溶液。接著自製環保紙杯盛裝液體，證實有其實用性。最後將附有減塑膜的紙杯回收製成再生紙，發現其在製程處理上優於回收市售紙盒製作之再生紙，且用途較廣。

為開發低糖果醬，本研究以高甲氧基果膠 (HMP)、低甲氧基果膠 (LMP)、愛玉子果膠酯酶 (PME)、榕屬植物果膠改變條件製作果醬，並發展黏度測試裝置測試品質。首先，以HMP製作果醬，需糖及酸產生氫鍵凝膠，含糖量55%以上方可達市售品質；檸檬酸濃度0.2%以上黏度最佳；且靜置可使黏度提高。以LMP製作果醬，添加0.05%CaCl2可減糖至50%，再減少檸檬酸可進一步減糖，但靜置會使黏度變差。混合HMP與LMP在低糖環境無法提升果醬品質，但在HMP中加入愛玉子PME攪打，會發生去酯化反應及轉醯基反應，24hr後黏度提高可製作果醬。薜荔與大果藤榕果膠性質接近HMP，可作為果膠替代品，且在HMP中添加大果藤榕果膠可提高黏度進而減糖。最後，本研究結合上述發現提出數種35～50%低糖果醬製程供大眾參考。

近年來馬祖海漂垃圾及廢水污染的問題日益嚴重，對自然海景與生態環境的破壞力不容小覷，於是我們欲找尋替代物減輕對環境的傷害。馬祖餐桌上必有的美食-淡菜，食用前總把不可食用的強韌「足絲」剔除，我們由此天然的廢棄物作為發想，逐一透過實驗結果證實淡菜足絲的強度、耐熱、耐酸鹼、可染色和可分解的特性，符合作為尼龍替代物的需求；特別的是足絲同時具備優異的吸附重金屬能力，將使環境可逐漸恢復最初的潔淨。運用足絲的各項優點，我們開發出各式生活編織品及淨水器。足絲有著環保、低成本、功效佳等優點，因此可透過廢物再利用達到減少海洋汙染的期望。

本文我從文獻已有的布洛卡三角形及其三種變換出發作各種推廣。首先將布洛卡點在三角形內的情形推廣至多邊形，發現並非任意多邊形皆存在布洛卡點。我發現了存在布洛卡點的充要條件，及布洛卡角、邊、面積的關係式。然後探討四邊形的情形，發現存在正、負布洛卡點的四邊形皆為調和四邊形。接著將文獻中三種布洛卡三角形的變換整併為更具數學風味的旋轉與伸縮變換。再以此方法為基礎，發現一系列布洛卡點、外心間的幾何性質，同時進一步推廣至多邊形，其中美妙的結果是：從任意布洛卡ｎ邊形出發的ｎ條全等的等角螺線皆會收斂至布洛卡點；最後，本文最驚艷的發現是：所有存在正、負布洛卡點的ｎ邊形，其頂點皆為正ｎ邊形的頂點經過反演後的反形。