第45屆--民國94年

如果把磁鐵奈米化，是否仍保有原來的特性？將此”奈米磁鐵”放到微生物體內，又會產生什麼變化？我們設計了以下二大實驗：實驗一：觀察草履蟲在一般的情形下與吞食奈米磁鐵後的生長情形，比較在電磁波(輻射線)、超音波、磁場(強力磁鐵)、電流下各自的差異性。由實驗結果發現，無論草履蟲是否吞食奈米磁鐵，皆不影響其在實驗裝置下的基本生物特性，但因吞食下奈米磁鐵後的草履蟲帶有磁性，會加劇實驗效果。實驗二：利用磁生電的原理，設計出一外繞有鐵線圈的玻璃管裝置，使帶有奈米磁鐵的草履蟲經此裝置的瞬間產生電力，宛如一小型發電機，但因實驗裝置與實際的電流範圍不符，所以沒能做出一完整結果。如能成功，將能達到節省能源之意義。

從古至今，天文知識大多都是透過肉眼觀測，但畢竟肉眼所見的範圍有限，可視星等不高，直到天文望遠鏡的發明，將人們的視野拉的更遠的星體，然而對於較暗的天體或較暗的星體還是有觀測的極限，另一方面也無法詳實的紀錄。直到發明了攝影技術，人們才有機會把一些天上肉眼難以分辨或看不見的天體拍攝紀錄下來。當攝影科技進入到CCD 的時代，拍攝一張天文照片已經不需要再花費大量的時間和體力，就可以記錄天文的現象。主要是CCD 的感光效應比傳統底片來的好，感光的時間也不需要太長就可以有相同的影像呈現，且可以直接以電子檔來儲存和分享，這些都是傳統底片所比不上的。然而天文攝影用的CCD 攝影機十分的昂貴，往往動輒數萬塊。所以我們嘗試的使用Webcam 的CCD 來改裝成可以用來拍攝天文照片的攝影機，驚覺效果可以媲美天文用的CCD 攝影機，而且價格低廉，只需自行改裝，不需要花大錢也可以做出一台屬於自己的Webcam CCD 天文攝影機。本系統主要的目的是修改Webcam使其能夠進行長時間曝光的功用，並套用於短焦的相機鏡頭做攝影機，利用網際網路遠距控制赤道儀上調整赤經、赤緯座標，將攝影機定在固定的天域位置來進行拍攝。藉由拍攝的天體或星體照片，供做後續的研究及分析，主要可應用於小行星、彗星及暗星體的觀測、發現及研究，甚至模擬超新星的發現。

參考學長們以屋簷為竿所做的竿影觀測，加上本身也對屋簷作了一年的竿影觀測，發現竿的影長有某種程度的規律性，但工欲善其事、必先利其器，因此在校園角落建造了一座標準圭表，繼續觀測了約一年半，終於得到了地球繞太陽是一個近似圓形的橢圓運動。

一、本次活動觀察校園內阿勃勒花蕊構造與授粉昆蟲間的關係，發現：（一）阿勃勒具有長、短兩型雄蕊，花粉粒也有兩型。短型雄蕊孔裂，產生多數不正常的花粉粒，花粉粒較大，細胞質不飽滿，花粉粒外表網紋明顯。長型雄蕊花藥縱裂，產生的花粉多數正常，其花粉粒較小，細胞質飽滿，花粉粒外表網紋不明顯。（二）阿勃勒為蟲媒花，其授粉昆蟲為脈翅目蜜蜂科熊蜂屬（Bombus）以及木蜂屬（Xylocopa）。授粉昆蟲攀附於花朵上時，長型雄蕊將花粉附著於授粉昆蟲胸部及腹部背面。授粉昆蟲利用震動取得短型雄蕊花粉，將花粉附著於後肢及腹面。（三）利用多元回歸分析授粉蜂體長與阿勃勒雌、雄蕊長度得到如下的線性關係：蜂體長=長雄蕊長度＊1.813+雌蕊長度＊0.029+短雄蕊長度＊0.017-12.22其解釋力達83％。二、根據本活動觀察，我們推論：（一）阿勃勒具有特化的花朵構造，可以有效排拒其他動物取得花粉，只由特殊的昆蟲為其授粉，同時授粉昆蟲具有很高的專一性與忠誠度。（二）阿勃勒短型雄蕊產生提供授粉昆蟲食物的花粉粒，長型雄蕊產生完成授粉工作的花粉粒。（三）經由授粉蜂體長與花蕊構造進行線性分析，可知阿勃勒與授粉昆蟲具有很高的相互依存關係。

將大小不同的顆粒放入容器中，一般而言經過搖動後大顆粒會浮出，我們發現上寬下窄的容器經上下搖動，大顆粒則會下降。而當浮出物顆粒較大、密度較小時，浮出速率較快。將米和沙分佈在一個長條軌道上，左右搖動，會出現一節一節的分離現象，每ㄧ節中的排列則是細沙在中間，粗沙在其兩側，米粒分佈在最外層，整體像疏密波一樣，也是顆粒對流作用的結果，且依搖動的振幅不同，所產生的節數也有所不同。

馬祖地區幾乎家家戶戶都會釀老酒，這也可以算是馬祖地區的一項特色！每一戶人家釀出來的老酒味道都不一樣，有些老酒是酸的，有些則不會，就算是酸的，酸的程度也不一樣。常聽人家說，釀老酒時很容易變酸，材料都差不多，釀出來的味道卻不同，究竟是什麼原因使老酒變酸的呢？怎麼樣才會釀出好喝的老酒呢？常常看到爺爺奶奶在釀酒，可是對於過程卻不是很清楚，這一次就藉著這個機會，了解一下馬祖的傳統文化，我們自己來釀釀看！

自製指示劑的顏色變化是很有趣的單元，從課本提到的紫色高麗菜延伸，使否所有深色的植物都可以拿來當作指示劑使用呢？我們以紅色玫瑰花、紫色高麗菜、黑豆、美人蕉、茄子以及洋紅劍蘭為材料進行實驗，發現深色並非指示劑的必要條件，因為美人蕉和茄子的效果就不是很好，紀錄如下：(一)真對成本與經濟性：其排名的順序是黑豆、紫色高麗菜、葡萄、劍蘭、玫瑰、茄子。(二)真 對顏色變化鮮豔程度：由鮮豔至變化不明顯依序為紫色高麗菜、葡萄、黑豆、玫瑰、劍蘭、茄子。(三)由製作方式由簡而繁區分：黑豆、玫瑰、劍蘭、紫色高麗菜、茄子、葡萄。(四)色層變化豐富方面：顏色變化由多至少排名依序為紫色高麗菜(11色)、葡萄(8色)、黑豆(7色)、劍蘭(7色)、茄子(2色)。因此我們知道自製指示劑做成的溶液在檢測酸鹼上，確實比石蕊試紙、廣用試紙的取得更簡單經濟、方便且實用，從這次的實驗得到的經驗是，周遭的許多材料只要經過巧思，將其開發利用，都可以發現他們的另類妙用。

本研究探討並比較市面上不同生物性炭材對於調節環境溼度、釋出礦物質離子、影響水溶液的酸鹼值及吸附重金屬離子的能力與差異性。所選取的試驗炭材包含竹炭、備長木炭和稻殼燻炭共五種生物性炭材。研究結果顯示各生物性炭材均具有調節溼度、釋出離子、鹼化飲用水以及吸附重金屬的功能；但不一定如市面上種種有關報導的神奇，仍須謹慎的選擇與應用。不同來源之竹炭與木炭，在各項功能上僅有少許差異，屬於同一類型之炭材。稻殼燻炭對重金屬及其他離子的吸附能力最為卓越；選為移除重金屬?染之炭材最為適宜且經濟，具雙重環保效果。在除濕方面亦以稻殼燻炭最為實惠；然而稻殼燻炭比其他炭材釋出高量之鈉、錳離子，不適用於日常飲水及食物中。

在 HCl、NH3 氣體擴散的實驗中，我們遭遇多次失敗的經驗，希望能尋求更適合的實驗方式，以探討氣體擴散現象。 於大氣壓力下測量擴散所減少的體積之實驗，不但計算結果具有較高的精確性，而且其裝置便宜易組裝，應為較理想的實驗裝置。其裝置之照片如下：

一、平面鑲嵌的定義： (一)每個頂點都是由同樣的正多邊形的頂點聚合而成的。 (二)各個多邊形均以邊相鄰，且不重疊。 (三)所拼成的圖形，沒有空隙且可以無限的延伸。 二、我們發現要形成平面鑲嵌，在於每個頂點周圍的多邊形，是否可以緊密的拼合，即內角和是否等於360°。 三、由於內角和等於360°，可推得： ,n1,n2,......,nk 表多邊形的邊數。 四、討論上述方程式的值，進而討論n1,n1,K,nk之可能的數值。 五、將平面鑲嵌的定義推廣，可得立體鑲嵌的定義： (一)每個頂點都是由同樣的多面體的頂點聚合而成的。 (二)各個多面體均以面相鄰，且不重疊。 (三)所拼成的圖形，沒有空隙且可以無限的延伸。 六、同理，要形成立體鑲嵌，則圍繞一頂點的多面體的立體角，要能緊密的拼合。 七、多面體的立體角ζ ，定義為該角在單位球上佔的面積，即為： 八、因此圍繞一頂點的多面體的立體角ζ ，要等於4π 。 九、最後，我們用電腦程式求解立體鑲嵌。