第60屆--民國109年

本研究嘗試利用「自製磁吸裝置」來探討傳統合成Fe3O4的條件、並開發以「草酸亞鐵」為前驅物經過氧化氫系統氧化合成Fe3O4的方法，成功控制以單一亞鐵源合成Fe3O4。為了能夠量產Fe3O4，實驗以「窯燒」方式進行，使不同含鐵起始物隔絕氧氣並在高溫下重新排列組合。由於部分鐵源所製出的產物磁性強卻具雜質，因此我們採用虎克定律作為輔助以判別磁性差異。 實驗發現需要適當pH環境與反應速率才能得到磁性的Fe3O4產物。在熱裂解方法中，以「草酸亞鐵」作為前驅物進行600℃、2小時封窯加熱後所製成的Fe3O4雜質少且磁性佳。實驗以銅置換反應及鐵硫氰鹽、普魯氏藍等顯色方法為依據，鑑定起始物在高溫下的磁性產物中不含鐵元素，最後也以科學上具有公信力的XRD證明此結果。

聲壓懸浮(Acoustic levitation)是利用聲波產生的壓力，使物體懸浮在空中，而物體是否能飄浮在空中受到物體質量、物體密度、聲波波長、聲場強度等影響，本實驗利用實際實驗、Python程式模擬、等效位能理論推導，以冀求出物體成功懸浮在空中的準確條件。

本研究自行發展了自製音箱與撥弦工具，並試圖對不同形狀的音箱、不同的音孔數和不同的音孔形狀進行操縱，最後我們獲得了16組實驗數據並進行交叉比對，同時對各種組合音箱的最大響度進行比較。結果發現最大響度順序為：正方形音箱搭配正方形單孔音孔板＞長方體音箱搭配正方形雙孔音孔板＞橢圓柱體音箱搭配正方形單孔音孔板＞圓柱體音箱搭配正方形雙孔音孔板，由此得知：底面為矩形的音箱＞底面為圓形橢圓形的音箱，且單孔效果較雙孔好，正方形音孔表現最佳。

音樂可以陶冶性情但是購買樂器費用不低，自製樂器時要注意振動的薄膜和共鳴腔體積影響聲音的產生，氣體移動距離會影響駐波的波長導致音調變化、樂器的出氣孔大小會影響薄膜振動持續時間，出氣管深入共鳴腔的距離會影響共鳴腔內氣體振動的持續性，自製的吹笛利用開孔的距離和按孔的指法位置來調節共鳴腔的出氣量比例，就可吹奏出常見低音薩克斯風相同音階的基音，若是利用電腦聲音分析程式則發現二者組成聲音的三要素結果是有差異的，尤其是泛音差異更大，但是一般人的聽覺是不太容易分辨的。

本研究透過分析海表面溫度及衛星測高等遙測資料、觀察海洋雙渦漩系統，並且以U、V 兩方向流速數據繪製流線進行比對，我們追蹤紐澳之間以及澳洲西邊的八組雙渦漩系統，發現雙渦漩系統遇到地形邊界會分開並退回，另外還能將溫暖的海水帶向高緯度。我們又以實驗模擬雙渦漩系統，探討其構造、並且確認雙渦漩系統會互相傳遞物質與熱量，以及攜帶物質與熱量前進。另外當雙渦漩系統連結處遇到較細小的阻礙物時，會先斷開，通過障礙物後立刻又會接上；當遇到大型阻礙物時，雙渦漩則會順著邊界彼此分開並退行；當雙渦漩系統往水深愈來愈淺的水域移動時，渦漩垂直結構會傾斜，下方連結處移動較慢，雙渦漩會平行等深線先靠近再分開，而後沿著邊界退行。

本研究是探討一般位置的n條直線(無三線共點且無平行線組)，皆會產生圓共點和圓心共圓的現象。在一般位置的四條直線中，四個三角形的外接圓會共點，稱此點為密克點。 同時其圓心也會共圓，稱此圓為心圓。若再添加一條直線，則可以任意的取出四條直線，分別找出它的心圓，而這五個心圓仍然會共點，同時其圓心又會共圓。為了證明此種情況會不斷地延續下去，我們利用數學歸納法以及四點共圓的性質證出一般位置的n(n≥4)線形都會有密克點和心圓。此外，如果考慮退化的情形(共點或平行)，也會同時有密克點和心圓。我們還進一步發現四面體也有相對應的密克點和心球，但五面體以上就沒有。

為解決教室拉窗簾而變昏暗的問題。我們運用透明吸管製作管簾，透過煙霧、光照及共鳴音量測試，尋找最有效隔音、隔熱及透光的管簾設計。實驗結果：1.管徑越小，對流越快。2.管簾太長，對流會變慢，最佳管長是120cm。3.受熱位置越低對流越快。4.吸管材質吸熱量太大時，會造成室內溫度升高，須增設屋內地板進氣孔及室內屋頂管簾排氣孔，促進室內排熱。5.入射角0度時管簾噪音隔絕效果最好，但吸管會產生共振。6.建議吸管內塗上深色油漆或貼布簾，可提高吸管上下溫差又可吸震。7.管簾連接處及裝設位置都需加橡膠等彈性材料介面，降低管簾對噪音的共振現象。未來可應用在改良玻璃帷幕大樓成為「透光通風降噪」的環保綠建築。

本研究除了進行棉桿竹節蟲的生活史與各項行為探究外，為了比較不同個體間身體斑點與紋路的差異，以及了解牠在日夜間活動行為的不同，利用近距離攝影及紅外線錄影設備，紀錄其身體特徵與不同光照環境下的活動情形，以尋找標記棉桿竹節蟲的新方法，並了解其夜行性行為是否受到光線改變的影響。 經各階段觀察與實驗結果分析比較後，我們有以下發現： 一、可利用中胸背板黑色斑點數量及排列圖形，可辨識棉桿竹節蟲個體；而頭胸節深褐色斑紋，除了可區分若蟲與成蟲外，不同個體的斑紋圖案也不同。 二、不同的光照環境，會影響棉桿竹節蟲活動行為的時段分布與時間長短，在全光照環境下，各項活動時間大幅減少，並於日間時段出現較多的爬行與覓食行為。

蜂巢中，蜂后與工蜂雖同為雌蜂，但牠們的壽命存在極大差距，前者可存活至三~五年，後者平均最大壽命則約為三十天，造成此差異的主要原因正是蜂王乳(Royal Jelly)的食用：蜂后終其一生不斷地攝取蜂王乳，但工蜂僅有在其幼蟲期的前面三日有攝取蜂王乳。工蜂在食用蜂王乳後，體內蛋白質在表現量及種類上便可觀察到明顯的差異。 本研究觀察蜂后(Queen)、餵食蜂王乳的工蜂(RJ；平均壽命約90~120天)、一般工蜂(Control)的體液及細胞全蛋白圖後，選擇大量存在、表現於蜂后(Queen)、餵食蜂王乳的工蜂(RJ)體內Hex70a蛋白作為研究對象；同樣攝取蜂王乳的工蜂(RJ)，經過RNAi操作抑制Hex70a基因表現的實驗組，其壽命較對照組是確實有減少的。

本研究應用環保署空氣品質及氣象局天氣監測資料，運用統計分析，了解懸浮微粒時空分布特性，計算相關係數分析懸浮微粒含量高時，天氣、汙染物特徵。 分析發現懸浮微粒含量時間上以冬、春季多、夏季少，推測與雨量多寡有關。區域上以南部、中部多、東部少，分布受地形、季風影響。影響時間來說，東部、北部來源長時間以交通運輸、火力發電汙染為主；中部、南部長時間以火力發電及工業汙染為主，南部3月受境外移入影響，可能與大陸汙染移入有關。以影響區域來說，當冬季乾燥；春季乾冷；秋季乾燥、雨量少；冬季日照時間長時，台灣大區域懸浮微粒含量較多，推測與秋冬春季高氣壓籠罩情況下，懸浮微粒擴散不易、乾燥易發生揚塵有關。