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第46屆--民國95年

由粒子系統微觀氣體動力論

本實驗利用粒子系統的特性,創造出氣體粒子,任由它們在規定的容器中永不止息的運動,再由粒子數 n、粒子均方根速度 Vrms、粒子半徑 r、容器大小 R 等變數來微觀 Maxwell 的氣體動力論。研究結果如下: 一、在器壁完美無瑕能產生鏡面反射的理想容器中,粒子均勻分佈在容器內;在表面粗糙無法預測反彈角度的非理想容器中,粒子則集中在器壁附近。 二、粒子的平均速率可以下式表示: (理想容器與非理想容器相同) 三、無論是否為理想容器,無論粒子是否具有體積,粒子與器壁的碰撞頻率關係式都可以表示成,並預測當 n →∞ 時,理想容器之;而非理想容器之。 四、無論是否為理想容器,可導出粒子間碰撞頻率,並預測在 n →∞ 時,理想容器與非理想容器中。

爬上另一座Hill-光反應實驗的再探討

1939 年,University of Cambridge 的Robert Hill 發現葉綠體在光照下,可還原許多分子,例如 ferricyanide(FeCy) 和2,6-dichlorophenol-indophenol (DCPIP)等,我們稱為Hill reactions。 DCPIP (blue) + H2O + light + chlorophyll→ DCPIP-H2 (colorless) +1/2 O2 我們希望找出Hill 反應更好的實驗條件,以及探討與光反應相關的影響因素。

水草的有氧運動

影響水草行光合作用的三大主因有陽光、空氣、水。故在本研究中,欲進一步深入探討綠菊與光源的距離、色光、水源、液肥及碳酸氫鈉對於綠菊行光合作用的影響。實驗過程中,我們在地下室吊起太陽燈來照射綠菊,並利用加工過的26ml 滴定管收集氧氣。由實驗結果得知,以綠菊和光源間的距離來說,距離愈近,愈能促進綠菊行光合作用;色光方面則以藍色色光對於綠菊行光合作用的幫助最大,紅、綠及紫色色光對於綠菊行光合作用的影響則不相上下;水源方面,地下水對於綠菊行光合作用有最大助益;液肥方面,種植綠菊時添加液肥可促進其生長,進而提升光合作用的速率,但須留意添加液肥應適量即可,其濃度不宜超過1%;以添加的碳酸氫鈉的濃度而言,故若要在水中加入碳酸氫鈉水溶液以促進綠菊行光合作用時,其添加的濃度不宜超過6.7%。

新鮮就讓雙氧水來告訴你

一、利用雙氧水冒泡的速度來檢驗水果或肉類的新鮮度。二、利用雙氧水來區別新鮮果汁及市售加工果汁。

弧邊面積大探究

本研究欲以一般性的推導手法,導出可廣用的弧邊面積求值公式。

識破你的「蛙」言巧語

在本篇研究中我們運用現有人類語音處理技術中的能量法與梅爾倒頻譜分析法,發展出了一套利用蛙聲來自動辨識其品種的系統,首先,利用能量法萃取出蛙聲中的音節,然後從音節中計算出梅爾倒頻譜參數 MFCC,利用這些音節之梅爾倒頻譜參數序列建置起台灣地區 32 種蛙類聲音的特徵資料庫。待辨識之蛙聲進入辨識系統後,也可以同樣的方法來處理,取出其各音節的梅爾倒頻譜參數序列後,再透過蛙聲辨識的方法與資料庫比對而得到辨識結果。從程式的實作與辨識能力的測試中得知,我們的方法可以在很短的時間內就獲得辨識的結果,而且可以百分之百地精確辨識出所有的測試蛙聲。

翱翔天際

利用大小不同的機翼模型及強弱不同的風速,了解為何飛機因其載重量的不同,機翼的大小也不同,飛機載的人越多,機翼越大;飛機載的人較少,機翼也較小。

史坦納樹

「史坦納樹 Steiner Trees」為尋找已知圖形最短路徑和的問題,對於路徑最短要求,即我們所要的『最佳化』。舉個例子,在城鎮規劃,無論造橋或馬路或捷運。系統能以最短距離連接各個鄉鎮,就能大量節省經費及通往的時間。另外,在一個電路板或 IC 晶片CPU 上,有許多電晶體或邏輯閘需用許多線路連接,如果將這些電晶體以一種規則排列,讓所連接的線路總和最短,這樣不僅能節省線路材料的成本,且能降低電阻所浪費的電能,也可提高電路板在執行工作的效率。本研究對史坦納樹的各種規律和性質作進一步的探討。

黏黏有蝓

之前,小組同學在家中的花園,找到了一隻豐腴的蛞蝓,牠那軟趴趴的身軀,引起了我們的注意。還記得,我們曾學過昆蟲會分泌化學物質“費洛蒙”進行溝通,這種現象使我們大開眼界。因此,我們便想了解在土壤中的雙線蛞蝓是如何找尋同伴的?我們的實驗主要設計以下四項: 1.利用了網路、書籍查出蛞蝓分類學的地位與相關資料,蛞蝓的學名是 Philomycus bilineatus。並實際觀察與飼養中,發現雙線蛞蝓在爬行時,會留下明顯的黏液痕跡 2.以解剖顯微鏡定期觀察蛞蝓卵粒孵化的過程,發現卵粒的顏色會由透明無色逐漸變成黃色 3.利用自製透明管,探討光線對雙線蛞蝓的影響,在 74 次的實驗,有 47 次是往暗處爬,所以我們判斷蛞蝓具有負趨光性 4.探討黏液是否對雙線蛞蝓的活動有影響,我們做了 63 次實驗,有 38 次會往同伴遺留下的黏液方向移動,所以我們推測黏液對雙線蛞蝓的活動會有影響,可以幫助牠找尋同伴。

是「水」養的蚊子—水質對熱帶家蚊的影響

本實驗先將熱帶家蚊的一生分成三個時期(第一期:卵→一齡蟲、第二期:一齡蟲→成蚊、第三期:成蚊→產卵),以不同有機質濃度、pH 值的水質來探討水質的差異對這三個時期的熱帶家蚊生長之影響,進一步去估算在不同水質內熱帶家蚊的族群變化趨勢。再者我們以最初步的實驗結果:『最適合熱帶家蚊生長的水質條件』是在有機質濃度0.2g/100ml、pH=7 值的水質,分別加入硼酸、肥皂後,觀察是否會延遲熱帶家蚊的生長,甚至死亡。