第43屆--民國92年

在高一下學期三角函數課程中我們學到正餘弦疊合函數，f(x)=asinx+bcosx，我們發現給予不同之參數a、b與x值除了可以得到不同之f(x)之外，若藉著一系列之疊代獲得之a、b與x亦可求得一系列之當作換位加密時之移位使用，其優點是可以讓資料之換位次序非常凌亂，提高資料保密之安全性。 f(x)在高一上學期整數單元中學到輾轉相除法原理，輾轉相除法除了求得兩個較大正整數之最大公因數之外，利用輾轉相除法之求解過程中，可以將一個最簡假分數化為簡單連分數型式。因此可以利用此簡單技巧作為一個正整數數列與最簡假分數的應對工具達成明文與密文之轉換作為加密與解密工具。\r 另外整數單元中也學到同餘運算，可以解一些較大正整數之間除法運算的餘數問題，RSA加密方法即利用此方法達到增加解密之困難度。\r 我們將以上三種方法適當結合而提出我們新的加密與解密方法，稱為「三重加密法」，其優點可達成資料壓縮與資料保密之效果。

我們在九十一年十一月開始準備做科學實驗，利用 學校的筆記型電腦和麥克風開始做聲音錄音測試實驗，使用的軟體是在家庭錄音室網站（網址：http://club.ntu.edu.tw/~NTUMCS/studio.htm）下載的 Gold Wave 軟體，發覺這是一個可以試試看的聲音實驗。於是我們在 九十一年十一月測試，十二月初開始做實驗，並於九十二年四月底完成實驗，整個實驗歷時約半年，做實驗時間是利用禮拜六的早上。利用九十一年五月，這一個月整理數據，寫研究報告。第一個實驗是利用一支高感度麥克風（離原點 90~40 為公尺），和一支小麥克風（置於原點）來接收同一槍聲，我們利用兩支麥克風的距離除於電腦錄音程式上兩支麥克風槍聲的時間間隔，即為聲速。接下來，我們做短距離聲音的隔音實驗，將警報器置於紙箱同一位置並固定，紙箱包覆不同的材質，改變包覆材質的層數，並改變紙箱距小麥克風距離（小麥克風處為原點，接上電腦），比較隔音效果，並探討不同箱子大小，是否影響聲音振幅。第三個實驗是利用較長距離的收音（約 40 公尺），利用一把雨傘，將大麥克風綁在雨傘的中央收音，改變雨傘張開角度，看是否影響聲音振幅大小，另外我們也做了一個類似雨傘模型，貼上珍珠板，測試是否影響聲音振幅大小。

從以前就一直對品酒相當有興趣，自從台灣法令修改及加入WTO以前，釀酒是一件不容易的事情，一般民眾只能在家裡釀一些藥酒或水果酒。不過在加入WTO後，一切都不一樣了，釀酒製造業變成了另外一項新興的熱門行業。雖有關單位提供輔助金創立農場酒莊，然而，耗盡家產後卻在酒品釀造技術成本核計上走老路，以傳統白麴、加糖、或生米工業酵母、鹽酸、香料(高錳酸鉀)生產化學食用酒精，此較生米及傳統白麴節省成本50%以上，足以迎戰近十萬戶DIY私釀以低質酒品賤價惡性拼鬥之旋渦中，免血本無歸。所以家庭手工釀酒自可免徵酒稅，經濟又實惠，可為你節省高額開銷，並擁有專業的釀酒技術，自己可釀製私房配方的好酒，創造出獨一無二的生活樂趣。

我們這個研究主要目的在於探究漂白水的特性，經由調查後發現，市面上販售的漂白水成分標示主要有『次氯酸鈉』、『過氧化氫』、『過碳酸鈉』三大類，比較測試後發現三種成分的漂白水在顏色、味道、狀態及酸鹼性上差異極大。另外，我們亦針對漂白能力進行比較，結果顯示三種漂白水不僅漂白能力差異極大，漂白作用反應的方式亦不同。為了解三種漂白水成分的穩定性，我們針對三種漂白水在接觸空氣、改變稀釋水溫、及照光的穩定性方面進行了測試，實驗發現主要成份為次氯酸鈉的新奇漂白水的穩定性最差。關於漂白水的另一項功用：抗菌性的測試，三種漂白水對黴菌的抑制能力也存在了極大差異。透過本次全面性的研究，我們已經充分了解漂白水的成分、性質、漂白能力及對黴菌的影響等，以下我們將就近一年來的研究成果做一詳細說明。

東方果實蠅(Bactrocera dorsalis (Hendel)是台東地區水果的大殺手，每年造成農業上的巨大損失，本研究為探討東方果實蠅之生活史及其對不同水果、顏色、光度、光質與香料的趨性，並研究氣候因子對東方果實蠅蟲口密度的影響，瞭解其生態特殊習性，以便利用來誘殺東方果實蠅，降低東方果實蠅的危害。研究結果顯示：東方果實蠅完成一世代約需 20 天以上，發育所需天數在低溫季節較高溫季節長；東方果實蠅喜愛在不同果園叮咬，造成不同程度的危害，其中又以番石榴果園中的蟲口密度最高；東方果實蠅對黃色器材或黃光趨性較強，在夜間尤其以黃色 200 Lux 以上之光強度最能誘引東方果實蠅；為探討東方果實蠅對氣味的反應，比較十二種香草中對東方果實蠅之誘殺效果，結果以蘋果天竺葵效果最好，香蜂草次之；另比較五種植物天然萃取物對東方果實蠅之忌避效果，發現東方果實蠅對樟腦油最忌而遠之；此外，逐果套袋或用網室可有效阻絕東方果實蠅之危害，讓牠無叮咬產卵的機會；東方果實蠅會被白殭菌感染生病而亡。因此，配合東方果實蠅的生態特性，在初春開始以其最愛的黃色誘殺器材、黃光或蘋果天竺葵、香蜂草等香草誘引，一舉消滅；或以東方果實蠅對樟腦油的忌避性，或逐果套袋或用網室可有效阻絕東方果實蠅之危害，此外，東方果實蠅也會被白殭菌感染生病而亡，這些方法可提供作為東方果實蠅生物防治的參考。

台灣地區是典型的島嶼形生態系，生物的資源相當豐富，過去在台灣有紀錄的 18 屬 50 種鍬形蟲中，有 26 種為台灣的特有種，因此台灣是研究鍬形蟲的寶庫。但過去數十年台灣缺乏鍬形蟲完整有系統的田間調查，因此台灣的鍬形蟲研究資料仍相當缺乏。我們嚐試將過去利用寒暑假在野外採集或觀察到的鍬形蟲作一整理，並列出我們飼養鍬形蟲的心得，希望能讓更多人了解這種會飛的小鉗子-鍬形蟲的生態。且我們將發現的鍬形蟲性別數量做比較，並比較他們的趨光習性，發現野外發現的鍬形蟲雌蟲數量多於雄蟲，而且似乎和和雌蟲與雄蟲表現不同的趨光性有關聯。另外我們的研究也發現鍬形蟲對白色燈光表現最強的驅光性，藍光次之，鍬形蟲對紅光、黃光及綠光則不表現趨光性。

本實驗在家裡的冰箱冷凍庫進行，以電子式溫度計紀錄水過冷的現象及結冰瞬間放熱使溫度竄升的現象。研究的第一階段在尋找影響過冷效果的變因。第二階段挑戰最低溫。第三階段在尋找觸發結冰的方法，希望能提供人造雨更環保有效的方法，同時也希望研究結果能作為國中理化的參考資料。過冷現象並不穩定，我們在各種因素中摸索，以很多的數據來作為統計上的比較，在掌握到接觸面性質、水質、水量及形狀等重要因素之後，我們測得過冷水的溫度一次一次地創新低，曾經測到-20.3℃的水，成功率也提升到 90%以上。探討觸發結冰的方法中，原本期望能「喊水結凍」但是失敗了，但在電火花及化學藥品的觸發方面我們卻有非常重大發現。

由於假酒害人的事件頻傳，如何檢測出酒類中是否含有甲醇，避免人們誤食造成意外的傷害就顯得格外的重要。由於現行檢測法過於複雜，所以我們就嘗試使用氣壓改變量來檢測假酒。根據既有之理論，甲醇和乙醇在氧化反應後可變成甲酸和乙酸，而甲酸可進一步氧化為二氧化碳，利用這種特性，可以由氣壓變化反推甲醇的存在。為減少環境背景因素所導致的影響，我們利用靜置待其平衡加以校正。接著以不同濃度的甲醇水溶液做其氧化的實驗，觀察其氣壓與濃度的數值變化之標準檢量線，發現其結果為一線性關係。最後使用市售的米酒與甲醇配成不同濃度比例的假酒，來模擬真實樣品，其結果同樣也是呈一線性關係。由此一系列的實驗之後，我們已確認利用氣壓變化來檢測假酒是可行的，而且相當具有發展的潛力。

在夜間的野外觀察中發現到許多昆蟲具有顯著的趨光性，於是興起了我們一探究竟的動機。 什麼顏色的燈光最能誘集昆蟲趨光而來？不同亮度的光源，對昆蟲的趨光行為有何影響？不同的天候會改變牠們的趨光行為嗎？人類濫墾森林，改種其他自以為較有經濟價值的農作物後，單一的植物林相，是否會改變自然界的「生物多樣性」呢？此外，山區郊野，四處可見的路燈，是否也會造成自然生態部分環節的失序？最後昆蟲趨光的特性是否能善加利用？這些問題，都是我們在本次研究中急欲尋找的答案。

本研究統計台灣被子植物中翅果及似翅果植物共33科55屬110種，雙子葉植物佔27科48屬91種，單子葉植物佔6科7屬19種，固有種共31種。所蒐集的55種植物中，似翅果植物共20種，其中具翅角果有獨行菜、車桑子；具翅蒴果有台灣前胡、台灣芎窮、蘭嶼秋海棠、水鴨腳、台灣秋海棠、昂天蓮、獨黃、戟葉田薯；翅狀物由萼片發育而成有登吉紅柳桉；由苞片發育而成有黃杞、禿敗醬、毛敗醬、台灣敗醬、楓楊；由花被片發育而成有虎杖、台灣何首烏、琉球水玉簪；由心皮發育而成有青桐，其餘35種為典型的翅果。統計台灣具翅散殖體植物共60科120屬207種，約佔台灣維管束植物的5 % 左右。其中，梧桐科與薯蕷科科內同時擁有具翅果實及具翅種子。將已拍照的143種具翅植物分類，分為立體翅與平面翅。果實中具3枚以上翅狀物呈立體者有20種，而具翅種子植物僅具平面翅。平面翅中具雙翅者共6種，具頂生翅者共20種，具側生翅者共12種，果實與種子皆以環生翅居多，共85種。此85種植物中，蘿藦科與夾竹桃科大錦蘭的種子亦具有種髮，而此特徵是具翅果實所沒有的。