第42屆--民國91年

回想作實驗時，我們常會使用催化劑來加快化學反應的速度。 \r 例如：我們在利用雙氧水製氧時會利用「二氧化錳」為催化劑。但觀 察大家使用完二氧化錳後即行丟棄，不夠環保，且“「錳」又是重金屬，易造成環境污染。故我們想：如何可以改善這些缺點而達不浪費資源又環保的原則呢？而「二氧化錳」又是雙氧水製氧中唯一可行的催化劑嗎？是否可利用日常生活中隨手可掬的有機物(如家中的蔬菜水果??等)作為取代「二氧化錳」的催化劑呢？如果可行，豈不是經濟又不會造成污染嗎？ \r

本文主要探討等差數列、等比數列的性質。首先證明任意等差數列之內，一定有等比子數列，且其首項、公差的比值必為有理數。接著利用等比數列公比 r，求出其相鄰兩項在原等差數列中項數的關係。又發現等比子數列相鄰兩項的差與其在原等差數列中的項數所構成的數列，其相鄰兩項的差皆可以構成等比數列。並得到等比子數列在原等差數列中項數的一般項。也利用等比子數列連續三個項的項數，找出任意項的一般式。等差數列的各個項可以構成係數類似巴斯卡三角形性質的等式。我們又發現等差數列中祇要有完全平方（立方）數，就有無限多個完全平方（立方）數。最後，討論兩相異等差數列共同項的關係，並得到結論。

「月世界」是台灣典型的惡地形，主要分布於二仁溪上游，包括高雄縣田寮鄉大部分及燕巢鄉金山地區，台南縣的左鎮鄉及南化鄉大部分。外觀上，一大片隆起的黃土丘，表面較少植物生長，呈現光禿禿的鋸齒狀山脊。本研究中，我們嘗試就月世界不同地點，不同地點做細部分析各小區域的岩性描述。並以此為分析沉積岩中的碎屑顆粒大小、含鹽量、碳酸鈣含量以及氧化鐵含量對惡地形侵蝕的影響。就月世界不同地點侵蝕情況的觀察：各小單位地層碎屑顆粒大小，由本文中發現相關性不明顯；含鹽量高者，容易有大規模團塊風化侵蝕，表面溝蝕、山脊反而不明顯；而含石灰岩質多者，因膠結較緊密，且差異侵蝕明顯，表面溝蝕密度甚大，蝕溝深，溝角（即 V 型谷）小而高。地貌上，溝脊峰稜較多分歧。含氧化鐵多者坡腳土指，山脊峰稜呈圓滑狀，表面多褐色碎屑，呈土指狀侵蝕，山脊密度不大，如夾碳酸鈣含量較多，則差異侵蝕更明顯。月世界地點而言，一般顆粒的土石流的穩定角約 31 度，如鹽分較高區為 35 度，石灰岩質較多區為 40 度，氧化鐵較多的坡腳呈較陡的土指狀。此數據可作為學術上、工程地質、土木技術上，在一岩性上邊坡施工的重要參考。不過，惡地形提供一個良好的鄉土野外教材，土壤也不適合農耕，實在不宜作過度的開發。

通常我們在湖邊遊玩的時候，不會有太多的人知道這個湖泊的是個怎樣的湖泊，而剛好我們的教學課程裡頭，有教過關於「水質」的科學研究。所以我們想：如果可以的話，我們也可以來測定關於我們地區湖泊水質的狀況。如此一來，下次在湖邊遊玩時，就會對我們眼前所看到的湖泊，會有更深一層的瞭解。 \r 另外，我們藉由這次的機會，希望能夠引起大家對於金門地區湖泊水質情形的注意。地區的湖泊，大致上來說，多半都是屬於人工湖泊，例如：位於金門西北角的「慈湖」（建立於民國五十八年）以及位於金門東南處的「太湖」（ 建立於民國五十六年），都是屬於歷史悠久的湖泊，然而這些湖泊經歷了這麼長久的時間，現今水質變得如何了呢？雖然，我們住在金門，但卻好像沒有真正的去研究過地區湖泊水質的情形，現在變得如何了。但是從現在開始就不同了，因為住在金門的我們是屬於金門的一份子，所以，我們更應該為金門做出一些貢獻。這也是我們之所以會選擇研究「金門地區湖泊水質」的主要原因。\r

大家參加學校主辦科學玩家趣味性科技創作競賽－我們應用「動量變化=衝量」的概念，針對物質特性，利用玩具設計製作能緩衝物體從高處斜坡自由轉動到達低處，並且經碰撞阻礙物後車上所載置的物質因震動產生破壞的車體結構。－－安全避震車。我們為了安全避震車的設計與製作，因而回憶到三年級下學期自然課學過的力的大小和方向及物體的輕重，以及四下測量力的大小等教材。配合現在（六上）簡單機械的巧妙和運動的快慢課程，設計出８個實驗，再經由實地實驗體認了受力的大小、方向和物體運動關係的理論，利用此理論去設計製作出安全避震車。安全避震車，製作過程採用現場製作，限定材料、材質、規格與數量，但車體結構、物體配置方式等設計不受限制，尤其特別對物體破壞程度（避震效果）的驗證方法列為創意點子，也是本作品的重點：1、 利用液體由衝撞震動而濺出，再依據殘餘量來比較證明其防震效果的裝置。詳細請看製作紀錄簿2、 利用彈簧製作的假人，受衝擊後拉出線的長短來比較震動程度的裝置。詳細請看製作紀錄簿因此，我們認為此研究是我們找到課本力的大小、方向及運動的快慢實作驗證的好資料，也是生活與應用科學的結合研究，可供改進日常生活上避震裝置的參考。

一、 據世界氣象組織（WMO ）的監測結果發現，全球臭氧層破洞也就是臭氧洞，有持續擴大的趨勢。所謂「臭氧洞」並不是真的天空破了洞。臭氧是具殺傷力的太陽紫外線的強烈吸收體，因此是地球上生物的保護神之一。當天上的臭氧的量大量減少時，可以穿透臭氧層而到達地面的紫外線自然增多了，而對生物生存的威脅自然就增大了。這種保護效果減弱的情形，就像臭氧層破了一個洞一樣，故名。下圖是1979 年十月在南半球上空的臭氧總量（單位為 DU，Dobson unit，為將大氣各層所含的臭氧，換算成攝氏零度、一大氣壓下的厚度，以0.001cm 計算，例如1DU 相當於0.01 毫米），由圖上看，此時臭氧量最少的地方是在南極洲上空，最小值為220 DU。 臭氧洞變大的現象也使得地球表面所接收的紫外線（UV-B ）量增加了;現在我們將大概的述說紫外線。自1801 年紫外線被發現以來，經過近二百年的研究、發展、實驗，現在對紫外線之運用已極為普遍。一般可見光之波長大部分分布在400?730nm 之間，在730nm 以上波長者是為紅外射線，在400nm 以下波長者為紫外射線紫外線是一種肉眼看不見的光波，存在於光譜紫外線端的外側，故稱之為紫外線。紫外線是一種肉眼看不見的光波，存在於光譜紫外線端的外側，故稱之為紫外線。它是一種光波，依據不同的波長範圍，被劃分為Ａ、Ｂ、Ｃ三種波段，其中的Ｃ波段紫外線波長在240?260nm 之間，為最有效之殺菌波段，波段中之波長最強點是253.7nm。紫外線主要作用於微生物的核酸、脫氧核醣核酸(DNA)、核醣核酸(RNA)等，導致其被破壞，對蛋白質及其他生命物質亦產生一定之作用力。太陽光是最大的紫外線幅射源，但是經由電離層、臭氧層等之隔離後，剩下能到達地面的，主要是Ａ、Ｂ波段，能殺菌的Ｃ波段則非常微量也因為如此，當太陽很大時，紫外線指數也變得很大，我們的皮膚也因此受到傷害，人類皮膚對紫外線的反應，在急性反應方面：一、造成皮膚發紅、疼痛。二、造成曬黑反應，這種曬黑反應雖有利於日後對曬傷的預防，但對注重美白的淑女們而言卻是惱人的問題一件。三、增加表皮的厚度，此反應對日後曬傷亦有保護作用。在慢性反應方面：一、老化，長期曝曬在紫外線中，會導致皮膚早些老化。二、癌前期及癌症變化。以上皮膚對陽光的反應中，以曬傷及慢性反應是我們需要盡量避免。另外紫外線曝曬過量亦會造成眼睛白內障及免疫系統之病變。如何可以立即檢知紫外線的存在，以及其曝曬量，作為我們防曬的警覺與準備，驅使我們製作一個紫外線感測器，用來測量紫外線照射量在何時何地最強，其分布情形，並能顯示其指數大小？這是我們將探討的部份。二、 使用相機拍照時，不論數位或是傳統型的常常要考慮光線、曝光量是否充足，以往大部分都是使用者依靠經驗來判斷，但不一定是很準確的，所以我們必須依靠測光儀器來輔助測量，以此曝光量來選擇適合的光圈與快門組合，以協助攝影人員對特殊效果的配合，再由經驗來判斷或調整，這樣也可以達到一個比較好的拍照品質，減少錯誤嚐試的機會。三、 健康是一切的根本，但是近年來我們發現學童的近視不斷的加深，除了是學童時常看電視或是打電動等不當習慣以外，我們發現光線不足與燈具的照度閃爍波動的問題也是使學童近視加深的原因之一，驅使我們去探討不同照明燈源，包含日光燈、檯燈、白幟燈、CRT 螢幕、LCD 螢幕等，其照度變化情形，比較其差異，提供我們選購燈源的重要參考依據，以照顧學童視力健康。

國三的地球科學課本內有一頁觀察地形的立體空照地圖，利用紅綠兩色眼鏡來看地貌的立體圖像，一些雜誌也有關於立體攝影的文章，利用相機拍出不同視角的兩張照片，再把兩張照片並在一起看出立體影像，這樣的立體效果與地球科學課本上的空照地圖的立體效果的作用不同。因此，我們想可否把這兩種效果合為一，利用一般相機來拍攝景物，沖洗出來的照片，再經由紅綠眼鏡來看照片，而呈現立體效果來，這不是一件有趣的事嗎？ \r 在高雄科學工藝博物館也看到「回到白堊紀」的3D立體電影，更令人激起製作3D照片的決心，經過多日來的努力，終於有了以下的成果。 \r

在自然課上到「水的毛細現象」講到水滲入土壤中，是屬於毛細現象，而老師留下一個\r 題目，究竟水比較容易滲入泥土中，還是沙土中呢？我們覺得很有趣，於是做了一些實驗，\r 但做實驗時，意外發現到了當我們把水澆到土壤上時，會有一些土會與水一起濺起來，這\r 些土顆粒彈起，到底與滲水量有關嗎？而這些土粒被水挾帶流失，不是我們所樂見的，如\r 何減少土粒彈跳的情形呢？於是展開了我們的實驗。

本研究的目的在於研究傳統式皮數桿(2)(7)，並針對其缺點加以改進。在研究的過程中，發現傳統式皮數桿有諸多的缺點。例如：皮數條須自行刻劃容易造成誤差，垂直度校正須用水準尺加以校正較為麻煩，製作的過程中也較為費時費力，而拔除洋釘時也易造成地面上的破壞，還有材料上的損耗、收藏不易、熱脹冷縮易變形等缺點。因此，藉由此次科學展我們將利用測量實習(1)、泥工實習(6)(7)(9)(10)、木工實習(4)(11)及基本力學(8)之所學，加以改良皮數桿。

本研究從在高雄大社觀音山發現不知名結晶物體，經過觀察、實驗、參考文獻、比對和推測得知，發現的物體是石膏，而不是海百合化石。經顯微鏡觀察結晶實驗所得的石膏晶體，發現與標本有相似的平行條紋結構和晶體發育情況。探討石膏形成原因，是由出土處緊鄰的岩層密佈貝類化石提供石膏成份中「鈣」的來源；另於附近也發現氧化鐵、硫磺，研判它們分別是由河水中的黃鐵礦、硫化氫風化產生，這過程同時提供了石膏（硫酸鈣）的成份「硫酸根離子或硫酸氫根離子」的來源；硫酸氫根離子或硫酸根離子和鈣離子化合成硫酸鈣溶液；推測當時觀音山地區出現高溫、少雨的氣候，使硫酸鈣溶液過飽和而結晶成石膏。而晶體出土處的古環境、古氣候仍有待進一步探討。