高級中等學校組

隨著紡織、時尚業的發展，與人類對色彩的追求，染色過程產生大量廢水，於是「染料汙染」成了環境災難，已是不容忽視的議題。本研究著重於如何以低成本的農作廢棄物--稻殼，製作成可以吸附染料並可回收再利用的材料，以達到回收利用、改善水資源的目的。本研究以稻殼高溫鍛燒後的產物--二氧化矽進行探討，控制變因為有無水熱、水熱環境pH值、酸種類、水熱時間及鍛燒時間。研究結果顯示，(1)實驗所需的二氧化矽可由價廉的稻殼燒製而成。(2)以玫瑰紅為模擬汙染源，經過控制各種變因的研究，最終製作出的鐵鎳複合材料幾乎可以完全吸附染料，且因有磁性，易於回收再利用。因此，實驗結果顯示以鐵鎳複合材料處理染料廢水，為一經濟有效的方法。

為分析侵台颱風風場的不對稱性，本研究分析測站的實際風速資料，並設計氣流場實驗模擬。我們發現，未受地形破壞前，西行颱風半徑普遍是西＞東，北＞南，可能受高壓位置、東北信風造成；北行颱風大氣環境複雜，6號路徑颱風大多南＞北，可能是颱風引進西南風造成，部分颱風與東北風共伴使北側大；7號路徑為西北側大；8~9號路徑為東北側大。地形阻擋也會使風場結構產生變化，背風側產生尾流區，在氣流輻合處形成噴流區等。本研究也以氣流場模擬颱風不對稱性並測量風速，我們發現改變吸力強度、裝置深度可模擬不同範圍的颱風，改變引流孔開關可使風場不對稱，放置障礙物及台灣模型可於背風側形成尾流、副低壓區等，模擬結果均以等風速圖呈現。

本研究運用大氣水文資料庫的五分山雷達資料，經軟體程式碼編寫讀檔分析出2007年10月柯羅莎颱風侵台期間的雷達回波，發現如下： 一、此颱風結構非對稱且有類雙眼牆的結構，在靠近台灣時受地形影響有內外眼牆再度整合的現象。 二、眼牆大小在高低層不一致，並有週期性的震盪變化。 三、在颱風眼內下沉氣流範圍仍發展出對流胞的特殊性。 四、可藉由雷達回波應用在眼牆附近區域即時強降雨災害的預報。

本研究自行開發的水耕蔬菜養殖機，自動監控植物生長環境，透過自動加換水與營養液等方式做出相對回應，讓使用者只需負責採收與觀察。為達成此目的，我們使用Arduino UNO板作為控制面板，在室溫下以影響水質主要的三個變因做為監測對象：導電度計(EC)、酸鹼值計(pH)、溶氧量計(DO)，並自製水位計，自動控制植物最佳生長環境。本研究水耕蔬菜較市售蔬菜小，但硝酸鹽含量低，較無病蟲災害，機器自動種植能使蔬菜生長更為迅速且無須施用農藥。此外，我們調整機台空間配置，並美化機器整體外觀，使機器可架設在一般室內空間。最後，我們估算自製水耕蔬菜機的成本，期望在實際應用上能擴大規模，使單次種植棵數增加，降低成本、節省人力資源。

本篇研究中考慮在m×n棋盤中放置若干阻隔點，使得給定的圖形A經任意旋轉翻轉並放入棋盤中，皆會碰到阻隔點，這些阻隔點所形成的集合稱之為「阻隔集」。我們的目標是先有根據地推測阻隔點的排列方式，再證明我們的推測是正確的，以求出阻隔集的最小值。 相關參考資料大多利用窮舉法猜測答案，故此份研究報告首先釐清原題並補充參考資料的不足，即考慮以下三種二維平面圖形A:Sr(表r×r的正方形)、Pr(表1×r 的長方形)和Lr(表Pr末端旁接上一個方格的圖形)，求出b(m, n, A)之值並證明。最後將原題的平面概念延伸至三維空間m×n×l長方體)，研究圖形S'r(表r×r×r的正方體)、P'r(表兩邊為1、一邊為r的長方體)和L'r(表P'r末端旁接上一個方塊的圖形)，求出b(m, n, l, A)之值並證明。

凌星法是目前尋找系外行星的利器，而光譜的分析則可進一步提供更細微的探究。我們嘗試以燈泡及固定軌道的凌星實驗模組來模擬系外行星的空間狀態，再藉由光譜儀接收模擬的凌星光譜資料。從行星大小及凌星視軌道傾斜ｂ值的探討，我們了解到行星遮掩恆星的面積大小及遮掩區域，都會影響凌星亮度曲線的形狀及凌星深度，其中最大影響因素就是恆星臨邊昏暗效應的作用。不同波段凌星光譜的訊息，提供我們對模組光源更細膩的探究，也看到了凌星亮度曲線的差異，同時，藉由行星不同凌星位置或不同大小遮掩面積的凌星光譜資料，我們成功地建構出恆星圓盤的亮度變化結構，應證臨邊效應的特性與影響，期待未來能更精確地應用於恆星圓盤層圈亮度結構的研究。

我們想要探討蝦子後抽運動的表現，以及與體型變化的關聯性。我們利用攝影機高速攝影的功能，拍攝蝦子後抽運動的畫面，並利用軟體轉換成動作分解圖，以獲得運動時的形態變化量值。結果顯示蝦子的體重與體長，分別於彈跳角度、位移距離無關聯性，但是體長與最大速度有正相關；體節寬度對速度的關聯性，以頭節寬度的影響最為明顯；體節擺動以第三體節與尾節的彎曲變化，與最大速度有明顯的相關性，我們推測蝦子的運動應該是藉由增加對水的推力與減少對水的阻力，來提升水中游泳的速度。蝦子若有進行連續第二次的後抽運動，則主要是擺動尾節為運動推力，而速度較第一次低，不過能量消耗可能也比較少。

本研究使用巴克球(C60)或巴克球衍生物(PC61BM)作為主催化劑，發光基團(DTBT)作為副催化劑，兩者混摻成複合催化劑並進行各種變因調控，製成催化效果最佳的有機光觸媒，應用於還原二氧化碳生成有用的燃料，達到開發再生能源與減緩溫室效應的目的，另外也可以應用於殺菌與分解汙染物。 利用氣相層析儀進行二氧化碳還原產物的定性及定量分析，複合催化劑光催化二氧化碳還原產物以一氧化碳為主、甲烷為輔，主、副催化劑混摻的催化效率遠優於單一催化劑，複合催化劑的主催化劑選用PC61BM優於選用C60，DTBT與PC61BM混摻莫耳比為1：1時一氧化碳的產率最佳，而莫耳比為2：1時甲烷產率較佳，若在反應瓶中添加氫氣或增加水量，皆有助於提高甲烷的產率。

有鑑於國內兒少虐待問題日益嚴重，筆者以《兒童及少年福利與權益法》為核心，分析家庭處遇相關法規，並以半結構式訪談法了解社工執行家庭處遇計畫的實務困境。在研究過程中，筆者發現在面對兒童、少年、家長、社會制度與行政、其他專業網絡單位、司法時，社工均面臨一定程度的困境。希望透過此研究，能讓更多人看見兒少保社工在陪伴受虐兒回家這條路上的困難和無奈，進而分享溫暖與關懷。

本研究訓練出機器學習中的隨機森林模型，以流行音樂的主旋律為輸入，輸出適合該段主旋律的和弦，而模型預測結果分布中得到的和弦功能與相互關係和樂理中的和弦功能理論大致吻合。在輸入的特徵值沒有使用連續性的樂句的條件下，本研究也分析了使用所謂「循環代碼」對於提高模型預測正確率的貢獻度，結果是有顯著的正面影響。本研究所聚焦的「配和弦」具體化創作構想（主旋律）的功能，因此與歌曲分析或音樂生成大不相同、而具有電腦輔助創作的獨特研究價值。