第58屆--民國107年

研究雷射光在玻璃棒中的行進路徑，並探討雷射光通過玻璃棒時所產生的折射現象。結果發現:當水平雷射光入射垂直立於地面玻璃棒時，原先的雷射光點水平散開成「一」字狀，且玻璃棒越細，散開的一字越長，即散開的角度較大。當雷射光非垂直入射玻璃棒時(玻璃棒傾斜)，折射後的圖案是彎曲的，且玻璃棒越細或是傾斜角度越大，折射光彎的幅度就會越大。當雷射光通過不透光的細銅線或是透光的釣魚線時，投射出不一樣的干涉條紋，遵循不一樣的干涉模式。我們釐清此干涉條紋形成的原因，並找到消除干涉條紋的方法。

研究發現真實種子滯空時間和水平位移為纓絨花＞芒草＞小錦蘭；種子的質量、平均速度、平均加速度以及CD為纓絨花＜芒草＜小錦蘭。仿生種子最佳的側向力：寬度1.2公分，彎曲度90度，重量0.3公克，重心在下，絨毛長度5公分，絨毛數量720及900根，絨毛分布360度。最佳種子滑空比：絨毛分布360度，種子彎曲60度，絨毛數量720根，種子寬度1.4公分，絨毛長度5公分，種子重量0.5公克，重心在側邊。而在側向力與飛行模式實驗中，種子本身變因與其相關性較小，與絨毛相關性較大，顯示絨毛種子的絨毛對於種子的飛行模式具有高度的影響力。

本研究觀察美洲蟑螂（Periplaneta americana)在透過口器攝食或是藉由體腔注射將咖啡攝入體內後，在一定時間內對於心跳率變化的影響。結果我們發現蟑螂經由口器攝食咖啡或是經由體腔注射咖啡後，都會快速地增加心跳率，並在短時間內恢復，與前人研究蟑螂攝食葡萄糖後對心跳率影響的結果相似，說明透過口器攝食咖啡因對心跳率的影響可能包含神經性的訊息傳遞。本研究亦透過影像分析軟體tracker探討餵食及體腔注射咖啡因對心搏量的影響，結果發現咖啡因都會使心搏量增加。透過本實驗可延伸國中生物「心搏觀察實驗」的探究活動，亦可幫助藉由蟑螂了解咖啡因對生物心臟活動可能造成的影響，協助有關咖啡因的味覺反射與體內作用等相關研究。

本研究藉由先前製作太陽能庭園燈的經驗，想從市售庭園燈─太陽能發電(蓄電)的材料與原理為出發點，開發出風力發電(蓄電)的小模型；將風所產生的動能透過齒輪組的傳輸產生電力，並進而把電儲存於超級電容，等到風力靜止時，超級電容裡的電力即能提供LED發亮。從探究的實驗中動手製作小模型，讓課本所學的知識能融會貫通。

我們在網路上看到菇農在種菇的初期會在椴木上敲擊，因為音頻也算一種震動，所以想確認菇發育時音頻的影響及最佳頻域，我們操縱溫濕度、亮暗、色光、震動、聲音頻率、磁場等變因，並觀測上述變因對出菇總重量的影響。我們發現：最佳的溫濕度為25~26℃、80~85%、暗室比亮室的出菇量好、蕈傘的發育期藍光與紅光比白光與暗室對菇的生長幫助更大、出菇總重量有震大於無震以及磁場對菇有抑制效果。並由一系列的聲頻實驗結果，推測出促進菇生長的最佳音頻約是在200Hz左右(大於200Hz)。希望日後有機會能進一步精準確認，在音頻200~500 Hz 的頻域中，對菇發育的最佳頻率。

我們利用馬達電流磁效應原理，組合抽風扇及排風扇的電能轉換成動能的設計，成功地自組出百元有找的簡易型的清淨抽排氣箱。對於經費拮拒，動輒幾萬元的大型抽氣櫃設備都缺的國中實驗室而言，我們的設計，無疑地解決了學校需抽氣櫃或無菌操作台來做實驗之問題。

本實驗由鋁製空心管當作轉動軸心，壓克力管當作圓柱容體，在壓克力管中加入液體，再將鋁管與壓克力管組裝及黏合固定，以鋁管作為軸心置於轉速機上，並用支架加以固定。當轉速機開始運作時，壓克力管中的液體會產生各種圖形，其中包括Basic, Pool, Turbulence, Mountain, Sharp teeth, Waterfall。本篇文章主要針對為何形成Stable Sharp Teeth，以及各項變因對於圖形的影響進行討論，變因包含壓克力管長度及直徑、轉速機轉速、液體質量比以及液體體積，並運用黏滯力、表面張力、質量守恆定律、邊界及初始條件、雷諾數、流體不穩定性、Navier-Stokes方程式進行討論，其中黏滯力、表面張力、重力及漩渦是影響Stable Sharp teeth形成的最重要因素。

在台灣，關於海龜和鯨豚被塑膠垃圾傷害的新聞不少，減少使用塑膠製品，或製成無塑垃圾袋，是當務之急。本研究探討利用紙漿和洋菜，製作可分解垃圾袋，與市售的垃圾袋比較，土壤分解實驗中，自製垃圾袋在71天內，在土壤中完全分解，而市售垃圾袋無法在土壤中分解。燃燒實驗中，自製垃圾袋燃燒時，聞起來的味道是燒金紙的味道，而碳酸鈣垃圾袋，燃燒時有塑膠的惡臭。耐拉實驗中，自製垃圾袋比市售的垃圾袋可以裝更重的垃圾，耐穿刺實驗中，自製垃圾袋不易被圖釘刺破。耐磨實驗中，自製的垃圾袋與市售的垃圾袋相比較不容易被磨破，平均摩擦13次才會破。加桐油的透水實驗中，自製的垃圾袋兩側均勻抹上桐油後，明顯改善垃圾袋容易滲水的缺點。

2017年1月17日中壢泰豐輪胎廠發生火警，蒐集環保署空氣品質測站的數據後分析，發現: 一、 距離輪胎廠愈近，觀測到的汙染物濃度愈高。 二、 中壢測站的背景值多高於其他測站，推測與中壢工業區的排放有關，或是因為中壢測站是十七個測站中唯一的交通測站所致。 三、 各氣體在十七個測站中的最大距平值幾乎都在西風、南風起之後才出現，推論是西風、南風將苗栗縣以南的汙染物帶至北方所致。 四、 2017年1月臺灣北部出現西風、南風的成因有二，一是由彰化一路吹至北部的西風、南風，二是臺中附近的低壓環流，撞山後轉向，往北方吹拂。 因此，2017年1月17日下午臺灣北部觀測到的氣體濃度上升，除了輪胎廠火災產生的汙染外，還有外地移入的影響。

此次研究以森林益康與植物對身心健康功效的理論為基礎，從全新的設計概念出發，整合生態步道選取系統、綠色益康感測計分系統、無線射頻辨識（Radio Frequency Identification，簡稱RFID）對應樹種益康試驗步道三大部分，回應當今社會大眾，尤其青少年缺乏親近自然的相關活動為最初想法，將森林療癒理論、樹種益康功效與遠距離感應做結合，並利用遊戲化設計的概念激發社會大眾，尤其青少年對綠色益康活動的興趣，設有10大類22細項的步道特色篩選，共213條益康步道選單，並設計8大類21細項的綠色（植物）益康計分表單，經試驗評測後獲得肯定，藉此引導且擴大民眾進行綠色益康行為，不僅能推動、充實方興未艾之森林療癒及遊憩，並促進森林療癒長久發展，落實其輔助科技的研發。