物理與天文學科

當我們日常使用光碟時，很少有人會注意到：如果對正在旋轉的光碟上吹氣，是否會產生有趣的聲音現象？這項研究正是從這個問題出發，探討已鑽孔的光碟，在不同轉速下對聲音頻率的影響。我們設計了一系列實驗，改變光碟上的孔洞數量、分佈，並調整CD旋轉的速度，記錄吹氣後產生的聲音頻率變化。結果表明，風速只會影響聲音強度，不影響聲音頻率、頻率對轉速呈線性關係、轉速與頻率關係式係數呈線性關係、轉速與頻率關係式係數相似、CD孔數對稱性被破壞數據將會與1孔吻合、將12孔變成12-1和12-2孔之傅立葉轉換後的圖 的變化，會發現主頻跟旁邊的小山峰相對強度差距變小、12和6孔平均分布的CD片少鑽幾個孔得出的主頻會較低。

本研究整合光介電泳(Optically-induced dielectrophoresis；ODEP)與微流體技術，通過修改微流體晶片內的光照圖案光照強度、角度來改變作用於微粒的ODEP力強度與角度，並透過層流流體控制來嘗試實現三種不同半徑(5.8μm、 10.8μm與15.8μm）塑膠微粒的自動化分離與收集。

本研究透過Arduino控制步進馬達，再由步進馬達穩定推動針筒，進而噴出泡泡水柱，在水中製造反泡泡。我們控制步進馬達的推進時間，改變泡泡水的注射水量；也以針頭距水面的高度、針頭孔徑大小為操作變因來改變泡泡水的注射速度。最後用Tracker應用程式測量出泡泡水的注射速度、反泡泡半徑，推算出不同的注射水量以及注射速度可生成的最多反泡泡的範圍以及最大的反泡泡半徑。

當使物體後面的光線繞過物體至另一側觀測者眼中，該物體便會消失，如同隱形斗 篷。本研究在水中以探頭打出超聲波，藉由空化現象在聲壓聚集的位置打出空泡。以光在水中碰到空泡產生的全反射產生光導，使光按照期望的路徑前進。參考艾里光束波包沿弧線行進的特性，依照各陣元的座標調整相位，製造出聲壓聚集在一弧線上的聲場。以線形和平面探頭測得其偏折角度，接著導入漩渦式聲鉗，使聲壓由弧線中心偏移到周圍，並使中心聲壓相較於普通聚焦減少75%。最後將兩種相位疊加在一起，用螺旋排列探頭將超聲波打入水中，取得約3度的偏折，得到初步成果。未來將透過聲壓的加強和改良路徑，期望達到自由控制偏折軌跡，並在醫學等方面有所應用。

本實驗探討空蝕效應空穴產生和氣泡附著於鋁箔紙上的情形。我們使用超音波洗淨機為製造超音波場的工具，將固定大小的鋁箔紙放入超音波場中產生破洞，透過破洞在鋁箔紙上的分布，推論在腔體裡氣泡的分布與傾向附著的部分，也利用顯微鏡在微觀下更仔細地觀察破洞的擴張情形，藉以得知氣泡如何在鋁箔紙上附著。 實驗中我們利用不同觀察方式，推論出氣泡在鋁箔紙上造成破壞的位置，也利用顯微鏡實際觀察破洞，確認我們的推論，使用顯微鏡實際看到破洞後，我們透過破洞的變化，建立許多模型，最後根據我們推導出的理論製作程式，模擬一個完整的鋁箔紙，按照這些氣泡產生與附著機制產出的破洞分布，和實驗結果有無相符，再次證明我們對氣泡的理論。