第48屆--民國97年

藉由樂器發音原理的探究，了解頻率與發音體形狀的關係。我們發現鋼琴基頻和泛音整數倍頻關係的特性並不適用於鐵琴與圓形鋁棒上。敲擊鐵琴所產生的頻譜會有三~五個鋒值，即共三~五個不成整數倍的頻率所組成。而對圓形鋁棒而言，越細越長的鋁棒敲擊所產生的頻譜會越複雜。而我們利用Excel 分析鐵琴頻率與長度關係為乘冪關係，並使用同樣方法求出 15mm 圓型鋁棒長度與發音頻率的乘冪關係為y=867x-0.5109，而15mm 不鏽鋼管的乘冪關係式為y=1113.3x-0.5202，其中y 為長度、x 為頻率。利用這兩個關係是我們順利製造出第六個八度音階的鋁材質調音風鈴，與具有C5 到C7 兩個八度音的不鏽鋼材質風鈴，可懸掛於門後做為迎賓風鈴也可彈奏簡單的樂曲。

本專題係主要利用無線射頻辨識系統（RadioFrequencyIdentification）之特性來達到停車管理與認證之目的。此種非接觸式感應裝置是目前市場上之潮流，雖只有一張小卡片，卻結合了方便與認證之自動化停車管理機制。當車主進場停車前，將卡片貼近讀卡機，隨即可辨識是否為本車場認可之車輛。一但通過認證將自動開啟停車柵門給予車輛合法駛入，否則停車柵門將不予開啟。此輔助裝置之特點在於合法車輛之車主可自行持卡感應進入，一但停車日期停效，車場柵門將不予開啟，車主將無法進場停車。有別於傳統以搖控器開啟柵門之方式，傳統方式之缺點在於無法辨識此車是否為本停車場所認可之車輛，也無法自動控管讓車輛僅在有效期內進場停車，徒增車場管理上之安全漏洞與不便。

風力發電的原理是利用風力吹動風車的葉片，將風能轉變為機械能，產生的動力可以\r 轉動旋轉式發電機輸出電能。我們依據風速與發電電壓的關係數據，製作一個簡易的風速\r 計，作為各項實驗，測量風速的工具。首先，利用生活用品製作的環保可攜式風力發電機\r ，對2 個1800mAh 3 號鎳氫電池充電，將電能儲存起來，結果是可行的。這是我們研究設\r 計風力發電機系統的入門。經過檢討，選用適合風力發電的軸向磁通發電機，以此做了風\r 車葉片半徑、角度、材質對發電機轉速、輸出功率之影響的各項研究。再依研究結果製作\r 了一組最有效率的葉片。並與發電機等組件，組裝了一台理想的小型風力發電機，連接充\r 電控制及監測系統，對12V 7AH 的鉛酸電池充電。最後再測試、評估它的發電效率。

環保署對於染料廢水之色度訂有排放管制標準，因此將染料廢水脫色再排放才能符合環保規範。本研究是利用奈米光觸媒置入染料溶液中，探討經紫外光照射後，不同pH 值與觸媒劑量對染料之脫色速率之影響，找出最適化的條件。並利用最簡單、低成本之比色法原理，將初始染料濃度與脫色之染料濃度高度比例可計算出其相對濃度。結果顯示TiO2\r 與ZnO 兩種光觸媒處理孔雀石綠與莧菜紅溶液之脫色，都可有效降解此兩種染料。使用不同光觸媒處理染料溶液之脫色，在不同pH 值下，皆有個別最佳使用量，因此處理時應視染料及奈米光觸媒種類而定，尋找出最佳化條件，以確保在最少光觸媒用量及最短時間內完成。藉此結果希望能夠運用在染料廢水處理上，以得環境保護之效應。

猶記得寒假上數學輔導課的時候，教師拿著正多面體要我們學習立體幾何的學問，並且探討尤拉定理，於是我就突發奇想，如果我們將此凸多面體以「平面」的眼光來看待時，立體空間的邊長就變成了平面的分割直線，那麼尤拉定理是否仍適用於平面圖形呢？或是有所改變呢？這個問題引起我研究平面分割的相關問題的動機。其實「研究n條直線可以將一平面分割成多少區域」這個主題在以前有很多人研究過，而我想推廣為更多圖形分割平面的相關問題，看看是否能由尤拉定理推導出相關理論出來。

水流會影響沉水植物的生長，但如何影的呢？我們從實驗中發現當水蘊草\r 種植在環狀水流之中，觀察得知流速越快則其植株之生長速率越佳，可是當水\r 蘊草種植在直流水流之中，流速越快植株生長速度反而比靜止無水流的狀態還\r 差，可能是因為直流水流撞到盆壁而產生迴流，造成直流水流流向混亂所導致，\r 因此我們得到結論：「當水流流向穩定時流速愈大、愈快，水蘊草生長速度越快，\r 當水流流向混亂，流速愈快其生長速度反而愈慢。」 , 且觀察發現水蘊草生長\r 方向會與水流方向一致。\r 在水族箱穩定的環境中種植水蘭、小榕、格莉椒草三種沉水植物，觀察發\r 現水蘭、小榕、格莉椒草的葉長及葉寬均隨著水流變快而生長越良好，其中最\r 特別的是發現水蘭在水流緩慢的環境中雖葉的長、寬均不如在水流快的區域，\r 但單位面積的葉片數量卻比水流快的區域來得多。\r 本實驗的結果告訴我們，穩定的水流對沉水植物的生長是有幫助，但混亂\r 的水流卻是幫了到忙。而不同種類的沉水植物水流對葉片生長密度卻有不同的\r 反應和結果。

一、柳丁種子黏膜是果膠，它有幾個特性：(一)是一層透明的膠狀物包覆在種子外，泡在水中會吸水膨脹，漸漸的溶解於水。(二)容易發黴，可能是有營養成份的醣類、蛋白質或脂肪。(三)pH值是4。(四)不含澱粉，但含有還原糖，不含小分子的蛋白質、維他命C和葡萄糖。(五)加入NaOH溶液後，黏膜由液體凝膠變成透明黃色固態凝膠。(六)加入酒精溶液後，黏膜由液體凝膠變成半透明白色固態凝膠。二、柳丁種子黏膜可能具有下列的功能：(一)柳丁種子黏膜，有助於種子不被破壞的功能。(二)柳丁種子黏膜，有抑制種子發芽的功能，黏膜的存在，是一種調節機制。(三)柳丁種子黏膜，使外種皮能更快被軟化。

移位遊戲是相當熱門的科展主題，不論是調整棋子的數量、變化棋子的顏色、或是改變棋盤的樣式，都能讓研究者有不同的發現。在這次的研究中，我們嘗試自己設計棋盤樣式，並應用原有直線移位遊戲的策略來解決我們所遇到的問題，在遊戲的操作過程中，整理歸納我們所設計出的眼鏡棋的規律，這對我們來說，是很有意義的經驗，也讓我們很希望有機會將我們的研究成果介紹給大家。

植物吸收亞磷酸(H3PO3)後，可產生植物抗禦素、酚化合物等抗病物質，對疫病 (phytophthora spp.)有可以肉眼觀察的防治效果。我們想要觀察抗病物質是否能在植株內跨組織的流通，為避免結果被亞磷酸的流通影響，設計實驗如下： 將不同品種的葫蘆科植物施用亞磷酸，選出產生抗病物質較多(稱反應較強者：苦瓜 (Momordica charantia))，及較少者(稱反應較弱者：扁蒲(Lagenaria siceraria))，將兩者嫁接，故可排除亞磷酸對反應較弱者之影響。觀察接種疫病後的發病情形，與未嫁接、同種嫁接等進行討論，得知抗病物質在植株間的流通情形。數據分析，發現： (一)苦瓜與扁蒲皆可產生抗病物質及負向影響物質，且苦瓜之抗病物質比例、及扁蒲之負向物質比例較高，且皆可於嫁接植株間流通而互相影響。 (二)亞磷酸之下行性、抗病物質之上行性、負向物質之下行性較佳。

本研究是關於俗稱「光風車」的葉輪輻射計之一些基本性質，經過討論後，我們決定對其幾個可能變因做實驗測試，處理測量所得數據整理於下內文中，並做結論於末。關於實驗測量部份，我們探討使其轉動之主要原理，並討論其於相同環境下改變測試變因是否影響轉速，藉此研究其確實之影響變因，並探討是否能將其作為某些應用。