第46屆--民國95年

台灣茂林的紫蝶幽谷和墨西哥帝王斑蝶谷被國際學者並列為世界兩大越冬型蝶谷，紫斑蝶及青斑蝶也是我們常見的蝶種，對其生態現象可做深入的探究。本研究以基隆友蚋山區為調查樣區，調查辨識當地的斑蝶蝶種、食草、和蜜源植物，並利用捕捉標記法，調查樣區斑蝶成蟲秋季到春季的數量消長，在當地越冬的種類及個體。藉由這些調查及觀察記錄，來探討斑蝶的生態現象，進而瞭解其珍貴性，了解保護蝴蝶必先保護其生存的環境。

在化學冷光的反應中，以 luminol 發光反應最為常見，luminol 在鹼性環境下發生氧化作用激發成激態分子，此分子會放光的形式回到基態，我們改變氧化劑 H2O2\r 與催化劑 K3Fe(CN)6 的濃度，並畫出衰減的曲線圖，比較不同濃度的氧化劑和催化劑對 luminol 發光強度與時間的影響。收集完數據後，便可由反應模式，推導可能的反應情況，接著便可以求得其半生期，希望藉由此實驗所找出的\r H2O2、K3Fe(CN)6濃度，使高中物質化學課本中的 luminol 螢光示範實驗能達到更有效率及更易觀察的狀態。並試圖藉由化學反應速度與實驗參數的探討歸納出能達到最大亮度與最長放光時間的反應試劑條件。

福壽螺屬於外來種生物，而人為的疏失使福壽螺成為台灣生態問題的一大隱憂，加上其食性雜又廣、繁殖快又多、對生存環境的水質也不挑剔的習性，所以福壽螺的族群數量增加相當得快又密。本次研究以自製改良的陷阱器，放入誘捕效果好的食餌，放置在福壽螺出沒的荷花池及北中河內，確實能誘捕到福壽螺。將陷阱器發展成串，放入價格便宜又常食用的食物殘餘物當食餌，就可大量誘捕到福壽螺，達到快速、方便、有效的除螺成效。使用資源回收的礦泉水瓶及食物殘餘物當食餌的方式，更有省錢、省力、省時的好處。

酸雨對於大理岩的影響，主要是酸性物質對大理岩本身的分解作用，除了產生二氧化碳和水之外，亦將鈣離子帶走，導致大理岩建築或雕像外形的改變與質量的減輕。實驗發現酸雨的 pH 值愈低，表示酸的濃度愈高，對於大理岩的侵蝕也愈嚴重。此外，不同的酸對大理岩的侵蝕程度也不太相同，侵蝕能力大小為：硝酸＞鹽酸＞硫酸＞醋酸。酸雨中的硫酸對大理岩除分解作用外，存在另一種型式的破壞。大理岩分解產生的鈣離子會進一步與硫酸根結合，在大理岩表面形成不易溶於水的白色粉狀結晶─石膏。石膏晶體具有高滲透性與吸附雜質的能力，成為大理岩表面污損的主要原因。

光射向光滑平面會遵從反射定律，入射角等於反射角。在數學課中我們學到，圓錐曲線具有光學性質---將光從圓錐曲線的任一焦點射出，至曲線上反射，反射線或其延長線必通過另一個焦點。根據高一建立起來的邏輯觀念，我們不禁好奇，這個命題是否滿足充要條件？除了圓錐曲線外，平面上還有其他曲線具有「光學性質」嗎？推廣至空間中，具有光學性質的曲面又有哪些？再推廣至 N 維空間中，又有怎樣的結果？本文將利用極座標、球面座標及簡單的微分討論以上的疑問，發現結論非常符合我們的預期---平面上具有「光學性質」的曲線為圓錐曲線（含圓及直線），而空間中具有「光學性質」的曲面則為旋轉圓錐曲面（含平面、球面），而這個結論在 N 維空間中亦成立。

金門四處佇立的風獅爺，似乎正在訴說著金門過去的風害，藉由本研究讓我們了解金門的過去，了解當初為了適應風沙，和海盜對抗，建材多選用石材，為了避免季風的吹拂，房子走向大多座北朝南，北方或東北方時常有天然屏障，有的甚至延伸出其他更特別的方法，遠遠超出我們的想像。把風獅爺集中觀察以後，發現大多數座西南向東北，更確立了金門和季風的密不可分，拿著我們的嘔心瀝血製作的風向器，我們可以驗證出當時古人的智慧。

本實驗是利用食品中具旋光性的光學異構物，如糖類分子溶液，探討在不同條件下食品中旋光性分子的特性。在足夠濃度下，透過偏光片等簡單的裝置，可以展現類似液晶顯示器的功能，產生炫目的七彩色光。並加以探討其他影響偏折色光性質的原因。

人工繁殖小丑魚，一直都是我想研究及學習的目標，相信從觀察小丑魚卵的孵化以及小丑魚幼苗的成長變化的研究中，一定能夠幫助大家更深入的了解小丑魚的成長過程，解開小丑魚繁殖的神秘面紗。本研究以澳洲生產的雙帶小丑魚做為實驗對象，並將研究分成兩部分：其一，是附著卵的觀察，其二，是魚苗成長的探討。從小丑魚卵附著在水族缸壁到孵化過程要經過 7~8 天，在這段時間裡水溫要控制在 27~28℃之間，因為這是牠們最適合的溫度；第二部分是小丑魚魚苗成長的觀察，本次實驗因為我長期的準備，所以能成功的養出很多的小丑魚。

我們在五下有學到關於電磁鐵的課程，電磁鐵的原理是「電生磁」，後來我們偶然發現發電機的原理剛好和電磁鐵相反，是「磁生電」。面對能源即將匱乏的新環境，環保能源正是流行的議題。我們選擇手搖式電筒為主題，先查詢相關資料，再針對發電機的各項變因著手實驗，以驗證隱藏在電磁鐵和發電機背後神奇的科學原理。研究過程中，我們漸漸了解各項變因與產生結果之間的關係，更學習到如何解決困難，也建立起自己的信心與團隊成員彼此間的信任感，相互之間的合作情形也越來越順暢。最後，我們組裝麵包版（電路板），完成驚奇的手搖式發電機！希望大家可以多利用環保方式來發電，以減少能源資源的耗損，這樣人類的未來才能永續發展。

要能明顯看出二氧化碳氣體造成溫室效應之效果，需以紅外線加熱器來當作熱源，選擇裝氣體的容器之體積亦不能太小且不能搖晃氣瓶以免內部溫度明顯上升造成起始條件的不同；添加氯化鈣可吸收水氣排除其影響實驗值的觀察。溫度的高低比通入氣體種類更能直接影響綠豆植物的成長，在較高溫環境中，綠豆成長較為快速。在 3.5％鹽水的實驗系統中，鹽水的體積膨脹係數為 0.00013(1/ )℃ 且在 4℃時的體積理論值為 145.477 ml 與實驗值 145.5ml相符，證明我們所設計簡易的測量液體體積膨脹係數的方法與工具確實可行且可充作教材教具，來說明海面上升的原因除了全球溫度上升造成極區冰層、冰川熔化，淡水流入海洋所造成的影響之外，海水因為溫度上升所造成的體積膨脹亦不可忽視。