第45屆--民國94年

本文從模擬太陽光在大氣層中折射開始，我們利用玻璃水族箱盛食鹽水，從箱底到液面，食鹽水濃度由飽和到稀薄呈連續性漸層變化，由於這種介質與大氣折射環境類似，成功觀察到呈現弧形的太陽光，再由太陽光這種連續折射的情形，導引了太陽光在大氣層中色散的模擬實驗，以及透過大氣層觀看太陽的模擬實驗。太陽光在大氣層中色散的模擬實驗中，發現了物體影子具有彩色輪廓的現象，解析這種現象時，發現相同概念可以解釋黃昏天色所以偏紅的原因。透過大氣層觀看太陽的模擬實驗中，以測量值檢視了視覺位置與實際位置的不同。最後是利用傳統照相機拍攝太陽在晨、午、昏時的照片，從照片中太陽大小的差異，推論大氣折射的影響。

蜑螺（Neritidae）是海岸潮間帶僅次於玉黍螺最為常見的軟體動物。作為觀察地點的鹽寮海岸，離花蓮市約30 分車程，屬於珊瑚礁地形。研究過程先以普查方式進行蜑螺種類與數量的調查，並記錄出現位置做成分布圖。後將蜑螺移往實驗室作覓食方式與趨性研究，並模擬環境變化以探討蜑螺生存策略。鹽寮海岸所產的蜑螺有五種，以黑圓蜑螺（Nerita ocellata）為優勢種。皆以嗅覺的方式覓食，對聲音與震動不甚敏感。具負趨光性與負趨地性，易於石頭背光面上緣發現。可接受極大鹽度範圍，屬廣鹽性生物。溫度適應範圍為21?30℃30℃，溫度過高時利用負趨地性以疊羅漢的方式向上逃避，溫度過低時以緊閉口蓋策略禦寒。絕佳的適應能力與適當的生存策略，使蜑螺成為海岸潮間帶的優勢生物。

因為讀數論的同餘方程時，看到許多一元二次同餘方程的解法，又在不定方程中遇到ax2 + by2 = k 這樣的題目，使我開始思考這個問題。

藉由這次的科展機會，我發現想要買到純正的蜂蜜，是可以透過一些科學的方法來辨識的。首先，可以從外觀的色澤、黏稠度、結晶情形、氣泡多寡與大小、有無雜質、沉澱物及標示等來辨認蜂蜜是否為假貨；再者，利用測定蜂蜜的酸鹼值、葡萄糖比例等，也可知道蜂蜜是否純正。經過這次的研究發現：所謂的一分錢一分貨並不是完全正確的，有時是花冤枉錢買到人造蜂蜜，令人懊惱不已：從今以後，可以買到純正的蜂蜜，應該是此次最大的收穫吧！

為了比較傳統型和微型化學裝置的差異，我們設計微型化學反應裝置，並探討其實用及環保方面的問題，我們在顯微鏡底下，觀察化學反應的沉澱結晶及電解反應，嘗試以各項變因(溫度、濃度、聲波…等)來觀察其結晶的形態。我們已成功地將用量減少至0.04ml，也以微觀的角度觀察化學反應的過程。在實驗中發現到反應進行時粒子會不斷流動，經查證後為愛因斯坦所提的布朗運動，並且測得琉顆粒的直徑大小約4.2~6.7微米。本實驗成功地將顯微鏡應用在化學領域上，若將此實驗推廣，可達到汙染少、時間短、用量少的目的。這是邁向化學微觀世界，另一種創新嘗試的方法。

南美洲及非洲兩大陸塊的形狀非常契合，是因為中洋脊的擴張使它們分開。本研究以奧伊勒理論為基礎，利用大西洋中洋脊附近的許多轉型斷層及破裂帶，並以空間向量及解空間方程式的方法，來求奧伊勒極的位置，以進行南美洲和非洲之間板塊運動模擬。先算出分別中垂於兩個不同轉型斷層的兩個平面方程式，再找出兩平面與地球球面的交點，即奧伊勒極的位置。奧伊勒極可以用來描述板塊相對運動，相對運動量則由中洋脊兩側的條帶磁力異常線換算求得。最後將所求得的奧伊勒極和現有的板塊資料與海岸線資料，輸入電腦進行板塊運動的模擬，並進一步算出兩板塊間的相對運動速率。本研究所算出的奧伊勒極位於63.8° N、32.9° W；以奧伊勒極為基礎，算出兩億年來非洲和南美洲兩板塊間相對運動的平均角速率約為0.305 度/百萬年；最後模擬出兩億年來南美洲相對於非洲的古位置。在一億九千五百萬年前的古位置圖中可發現，當兩陸塊北端密合時，南端有陸塊重疊的現象，可見南端實際相對運動的量比預估的還少，推測是因為板塊經過長時間的運動，受到擠壓而變形，而這些變形吸收了部分的相對運動量，而非洲西南外海的確有一Wafisch Ridge 存在。

香蕉成熟的轉變過程有什麼變化？到底什麼是催熟呢？又如何催熟呢？哪些原因可以幫助香蕉催熟？這個實驗我們先了解香蕉的催熟與如何判斷。再探討香蕉由綠變黃的原因，由綠變黃之後，香蕉產生了什麼變化？再來我們研究怎麼樣才能把香蕉催得又快又漂亮。透過操作、實驗來看看哪些方法、溫度、水果、薰香氣體、接觸氣體、接觸環境、包裹物質、剝皮程度會影響香蕉的催熟。最後，我們終於發現香蕉催熟的過程與發現讓香蕉快熟的獨門催熟配方囉！

2003 年底，我在住家附近做舉尾蟻的生態調查，發現魚池堤防的縫隙中有一巢野生的中國蜂，生態多變，引起我對同為社會性昆蟲的蜜蜂產生好奇。後來陸續在花蓮市發現多處野生中國蜂蜂巢，並在拜訪養蜂農民，觀察蜂農飼養的西洋蜂及中國蜂的生物特性後，將兩者加以比較的念頭便油然而生，進而引發我的研究動機。\r 國中南一版自然與生活科技第一冊『動物行為』及第二冊『生態系及族群』中都提到蜜蜂的行為及族群活動，可作為我研究的理論基礎。\r

本研究是利用各種不同的粉末和溶液，來做吸附油污及溶解油污效果的比較。

無患子的果皮因含有皂素，故能作為清潔之用，藉由簡易的加熱、煮乾、冷卻、起泡及加醋等實驗，以檢測無患子清潔劑的成分真偽，例如含有合成介面活性劑的無患子清潔劑，其加熱時會有塑膠般的煙味，煮乾後也會有白色的沈澱物或粉末；攪拌起泡時，添加化學起泡劑的無患子清潔劑，起泡速度較快、泡沫數量較多，但泡沫消失維持短暫；相較之下無患子原液泡沫較少、泡沫維持較久，據此我們分析出市面上販售的三種無患子清潔劑中，『臺灣之寶』的成分較相近於無患子原液，它的成分較為環保。此外，雖然無患子原液製作需加以擣碎較為費力、味道也不太好聞，但無患子原液的去污力與其他天然清潔劑相比，絲毫不遜色，為去污力良好的天然清潔劑。