高級中等學校組

本研究主要針對預防病媒蚊發生機率和統計區域分佈，藉由蚊蟲對於不同顏色吸引度之差異，設計出一款新型的吸入式捕蚊燈。除了捕蚊外，本研究結合學校課程所學，使用3D列印設計捕蚊燈外型，透過ESP8266 模組使捕蚊燈成為物聯網的節點，除了可以控制多臺捕蚊燈燈光顏色誘捕病媒蚊外，再利用小型風扇阻斷蚊蟲飛出，使捕蚊效率提高，整體捕蚊燈的消耗功率也可連續使用。在電路板加裝光敏電阻感測，亦可自動統計病媒蚊吸入數量，再透過網路回傳資料收集至伺服器。在裝置多臺捕蚊燈後，可以同時統計區域病媒蚊的分佈，以利降低疫情發生機率。

本實驗改變水平皂膜對應的容器材質、形狀、大小及轉速，觀察其對皂膜之干涉圖案影響。另外皂膜轉動時圓形、方形皂膜會產生同心圓環狀之干涉條紋；而長方形、橢圓形皂膜則產生近似橢圓形干涉圖案。而轉動圓形皂膜可將其分為初期、中期及末期。初期之干涉條紋與牛頓環類似，中期環狀條紋會因皂膜變薄而減少，末期皂膜中心出現黑圓區域。 三種不同轉速下，皂膜厚度會由內向外逐漸變薄。而皂膜內微胞流動堆積導致皂膜厚度有固定、沿徑向往外連續增厚、往外突增三種情形。轉動皂膜初期，其表面近似水平，此時皂膜藉由表面張力梯度提供向心力來源。而中後期出現大區塊厚度相等的皂膜，此時皂膜表面需凹陷以提供向心力，且轉速越快凹陷越劇烈。

本研究探討動摩擦力對物體在二維平面運動的影響，透過實驗設計，可以精確觀測紀錄物體在斜面上二維運動之位置、速度與加速度，推算出二維平面運動摩擦力的方向，並解出物體在粗造斜面的二維運動的微分方程式，得到六個函數關係式，透過這些函數關係式的轉換，可以模擬出物體的運動的軌跡以及其位置、速度、加速度隨時間變化的情形，與實驗量測的結果相當符合。本研究也探討初速度、斜面傾角、摩擦係數等變因，對斜面二維運動的影響，推導出運動歷時、停止位置與其初速度的關係式，並由實驗量測結果得到印證，進一步發現測量動摩擦係數的新方法，此方法只需測量物體在斜面上運動停止位置與傾角，就可推算出動摩擦係數。

當需要進行車刀角度研磨時，往往需要消耗許多時間及較高的研磨技巧才能提升刀具研磨角度之準確度，因此、我們設計了一組「磨刀霍霍」車刀研磨附件(如圖1所示)，此附件能做角度偏擺(Yaw)及俯仰(Pitch)，搭配自製的鑽石砂輪裝置可直接安裝於車床上進行準確的刀具研磨。本研究運用分度盤分度的原理，能夠方便且快速調整所需要的角度。本研究以簡易、輕量化的方向設計，利用Inventor 3D繪圖軟體進行將零件設計、模擬配合檢查干涉，將其實體化並組裝進行測試。

本研究目的主要是利用完整的質性及量化資料來探討臺灣大眾對死刑意向的趨勢研究，以及分析臺灣歷年來的死刑變遷及影響。研究中以多元迴歸分析(Multiple Regression Analysis)、卡方考驗公式(Chi Square)、相關係數(Correlation coefficient)分析臺灣大眾對死刑意象的趨勢研究，研究後發現臺灣歷年民意調查結果與社會多重變因皆有關連。 為避免本研究接收到不準確的民意調查資料以致影響其分析結果，本研究同時採用官方和民間所提供之民意調查資料以確保分析結果的公信度，再透過本研究之各項工具分析其趨勢及變因相關性，依照數據顯著與否來推論結果。 本研究希望從各項研究數據中探討影響臺灣民眾對於死刑支持與否的因素，讓民眾更加了解死刑這個刑罰制度，也使民眾能更加理解刑罰的意義與功能為何。

本研究以簡易微波法，開發出製備碳量子點並用於檢測細菌的新方法。將檸檬酸等含碳物微波製成碳量子點，加入精胺酸、甘露糖、高分子PEI等藥品微波，進行碳量子點的修飾，也以乾燒、兩步驟等方式製造碳量子點，並以螢光光譜儀等儀器測量其螢光強度與計算量子產率。利用碳量子點與細菌結合後離心可沉澱的特性，觀察沉澱物受UV照射後是否發螢光，來判定兩者是否結合，並測量其螢光強度，達到偵測與定量細菌的目的。由實驗得知，乾燒的碳量子點量子產率較水溶液微波高。檸檬酸銨加甘露糖之量子點可成功與大腸桿菌結合，但不與金黃色葡萄球菌結合。高分子PEI修飾的碳量子點與上述兩種細菌都能結合，最低可偵測1／250 mg（0.25 mL）的細菌。

自動影像處理一直是個熱門的話題，目前已提出許多提升手機拍攝照片品質的方法。在這份研究中，我們建立GAN模型，嘗試消除手機於夜間拍照時照片中的噪點，並且提升照片畫質。我們先用非成對數據訓練CycleGAN，利用CycleGAN由高品質圖片產生對應的低品質圖片，再使用此數據訓練生成器，藉此達到降噪以及提升畫質的效果。藉由我們的模型，使用者可以透過簡易的方式，有效地去除手機拍攝夜景照片中，惱人且難以消除的噪點。據我們所知，我們的研究是目前最方便且有效的方式，為自動影像處理開創嶄新的道路。

地震常伴隨發生土壤液化。我們發現除了飽和土壤的液化會使土壤失去支撐力而造成建築物沉陷之外，土壤的強度也會隨含水量不同而變化，此現象是受到水的表面張力在土壤顆粒之間產生的基質吸力所影響。我們為了瞭解土壤中含水量影響的情形，設計相關實驗，以建築物的沉陷量檢測土壤的強度變化。實驗推知：當土壤部分飽和時，因水的基質吸力而使土壤強度增強；土壤粒徑越小時，基質吸力愈大，使土壤強度增強；在地震加速度介於150~600gal間時，加速度與建物沉陷量呈線性關係。而在天然土壤中，因含有扁平、粗糙的板岩碎屑、以及細粒的黏土，均導致土壤強度較純石英砂強。希望本實驗資料配合地質調查，可以更有效的掌握填海造陸、填方、河川地區的土壤強度。

利用氧化還原反應，鋁的活性較銅大，因此鋁扮演失去電子的角色，將鋁片放入2 M KOH，銅片放入模擬含銅高濃度之廢液1 M CuSO4，銅廢液之Cu2+ 離子得電子析出於銅片，原本濃度高達 6.35×105 ppm之廢液，經回收後Cu2+ 離子濃度下降至1.999 ppm，符合行政院環境保護署規定之放流水標準3.000 ppm，Cu2+ 離子回收率達99.99 %。達到淨化銅廢液的效果，同時氧化還原過程中可產生電能，接上蓄電池，儲存產生之電力，其電壓1.575 V及電流3.05 mA。 利用上述的條件，製造出裝置模型，我們並利用塑膠桶及藥品瓶、橡皮塞、珍珠板、5組球閥、透明塑膠管、塑膠接管，製造本研究裝置模型。 裝置優點：半連續式多級操作、回收銅金屬、產生電力、淨化水質達法規之標準、製作成本低。

由於影印紙過多而無法有效的再利用，探討以溶劑分離紙張纖維和碳粉色素，找出丁酮為最佳溶解碳粉之溶劑，但後來發現丁酮將色素析出後，無法把色素與紙漿分離。使我們轉向使用光觸媒將碳粉中的色素加以分解，並以吸光度作為濃度變化的指標。改變光觸媒的劑量以及紫外光的波長，觀察吸光度的變化，並求出分解色素的反應速率級數。 結果顯示，二氧化鈦在UVA的照射下吸光度呈線性下降(零級反應)，而氧化鋅降解速率就差很多。我們把實驗對象推行至紙張上的碳粉，但紙漿含有二氧化鈦會導致無法做成再生紙，為了使觸媒再次利用，所以我們蝕刻燒杯，並鍍上二氧化鈦降解碳粉色素，結果確實可以兼具降解效果與排除溶液中多餘的二氧化鈦。