第48屆--民國97年

陽光、空氣、水是構成生命的三要素，人們以萬物的主宰自居，為追求生活的舒適，不斷的破壞生態，大自然在面對人類的無情也開始反撲，如：氣候異常，發生所謂的聖嬰現象。為延續後代子孫的生存空間，人類必須自我反省，珍惜有限的資源。其中水資源是我們研究探討的重點，人們飲用水早期取得於山泉水、井水，但隨著工業的發展，污染的問題越來越嚴重，廠商也發展出各類的飲水設備，其中逆滲透過濾（R0）飲水機是學校最喜歡安裝的機種，希望獲得最乾淨的飲用水。當同學們補充大量的飲用水時，那飲水機將排放掉大量的廢水，若能加以回收，應用於澆花、沖廁所....等，這樣不就更加環保嗎？因此開始規劃研究太陽能驅動飲水機及其排放廢水的再生應用。

本研究透過一種新的嘗試，將傳統植物識別原則、檢索技術與行動科技產品相互結合，其中將植物識別技術中「記憶」的部分，採用科技軟體、硬體加以改善或減輕負擔，如同攜帶一個電子化、可檢索的植物圖鑑與辭典，在親身接觸自然環境下進行體驗學習，相信這樣的方法與應用，可對推廣生態教育及生物資源調查，有所助益。

本研究以自己設計的「壓克力池型模型」，其直徑均為50 cm 的（1）圓型池（2）16 邊形\r 池（3）12 邊形池（4）8 邊形池（5）6 邊形池以及（6）對角線長50 cm 的4 邊形池等六種不\r 同的池型，利用相同的水流速率，來量測（1）規格物體~「浮體物」以保麗龍球(直徑14.68 mm\r 0.05 克)代之、「沉體物」以玻璃珠（直徑14.76 mm 4.0 克）代之；（2）不規則物~「浮體物」\r 0.3 克的落葉、「沉體物」以小土石（14.61mm×15.77mm×10.38mm，1.3 克）代之。\r 當放流水入各種不同池型時，因池形狀的不同，則產生的水流漩渦，研究其帶動「浮體\r 物」、「沉體物」等「雜質」流動效果，藉以驗證養?魚場的「八卦池」傳奇之說。

用非牛頓流體做實驗時，由於落下流體較高的剪切速率，會造成所接觸流體的黏滯度減少，當流體落下的高度夠高時，擊中平面時所受反作用力的影響大於黏滯力的影響，而使流體彈跳出去，稱為Kayeeffect。本次實驗結果，發現當斜面角度越大時，恢復係數越接近1，當角度大於某一值後，幾為彈性碰撞。原因為角度大時液體被流體擊中時產生的凹陷越淺，受黏滯力的影響越少。而當流體下落的高度不足時，其剪切速率不夠，所以流體黏度大於正向力的影響，並不會產生彈跳效應。當變換不同黏滯性的液體所產生的恢復係數e1、e2，差異並不大。原因是非牛頓流體下落時擁有較高的剪切速率，造成黏滯度減小。又因市售洗髮精黏滯度差異不大，造成實驗中黏度影響力不顯著。

在本篇研究中我們分析了現有音高偵測技術中的自相關函數（ACF）、平均振幅差\r 函數（AMDF）法，加以組合而發展了一個更為精準的音高偵測函數，為了達到即時顯\r 示前聲音的音高供使用者方便於吉他的調音，在實作時採用了快速傅立葉轉換（FFT）\r 與反快速傅立葉轉換（IFFT）來大幅提升程式的運算速度，從實作與測試中得知，我們\r 的方法可以在很短的時間內（0.13 秒至0.15 秒）完成每個音框的音高辨識，以即時地\r 方式呈現目前聲音的音高，且其在音高上的平均誤差僅有0.39%。

粉筆和板擦是老師們上課時的重要工具，在無法完全不用它們的情況下，我們試圖找出\r 減少粉筆落塵量的有效方法。從實驗中我們發現，教室粉筆的使用量有隨著年級增高而增加\r 的趨勢，用量越多所產生的粉筆灰落塵就越多。\r 我們進一步發現，粉筆經過書寫和板擦擦拭，大約有70％會形成粉筆灰落塵，其中的\r 45％散落在粉筆槽外。散落教室的落塵在有風的環境比無風環境散播得更遠更均勻。而座位\r 在距離黑板2.5m 外受到的影響會較少。此外我們也發現粉筆灰落塵近3/4 來自書寫的過程，\r 1/4 來自擦拭的過程。使用環保粉筆並將書寫速率降低到每秒50 ㎝以下，可有效減少書寫的\r 落塵量。而放慢擦拭速率，並用濕抹布擦過再用乾抹布擦乾，較能有效降低擦拭過程所產生\r 的落塵。

選用六種常見化學藥品進行三種實驗，（1）觀察藥品溶解於水的過程中溫度變化現象，並且測得的溶液比熱與一般固體比熱進行比較。（2）以固定升溫方式測定不同濃度溶液的比熱，與化學專業網站的資料對照自測比熱的準確度，（3）將不同濃度的溶液進行折射率的測定，討論不同離子濃度對折射率的影響，與不同離子濃度對比熱的影響，兩者進行對照比較，看是否能對應出比熱與折射率之間的關連性。我們發現：六種水溶液，不論濃度大小，比熱均小於純水的比熱，其中僅有蔗糖水溶液的比熱實驗值近似於純水的比熱。我們提出混合物比熱與化合物比熱的溶液理論模型，並進一步考慮水溶液中的離子作用力與成分物質內能之比較，合理地解釋了本實驗的結果。

台灣大蝗在交配時警覺性降低，♀蝗會背著♂蝗跳到遠處，但不會飛，肚子餓時會進食，\r 但♂蝗不會。交配後♀蝗會選擇土質堅實、植被稀疏、表土層水分適當、有相當溫度、地勢\r 向陽的土壤中產卵。卵隔年春天孵化，爬出土的同時也脫去一層皮。若蟲共分6 齡，齡期越\r 大，觸角節數愈多，翅芽愈大，前胸背板上後緣也越往後延伸。\r 8 月中旬成蟲開始在馬路上出現，初期♀蝗較多，9 月底野外路旁只能看到♂蝗。♂成蟲\r 較會出現在樹上或草上而♀成蟲較會出現在路上或牆上。因為台灣南部冬天氣溫帄均都達20\r ℃以上，比北部高4℃，於是休眠中的卵提早孵化，因此整年南部皆可發現台灣大蝗的蹤跡。\r 大蝗取食主要是靠嗅覺。白天牠在休息或飛行時都會有趨光性但無趨熱性，在夜晚則沒\r 有趨性。後腿除了防衛與跳躍外，還有游泳、翻身、起飛、帄衡、踢開身上的小蟲與糞便等\r 功能。

本實驗以透明DVD光碟片、配合網路攝影機，自製一台可照相、攝影的分光儀，可用於檢測未知線光譜的波長。與已知文獻資料比較，我們自製的分光儀具有良好的可靠性與再現性，具有實用價值。焰色實驗在實際操作上並不容易看出明顯顏色、也不易分辨出相近顏色的色光究竟有什麼不同，本實驗也討論了焰色實驗操作的條件。配合自製分光儀，可區分出鈣、鍶在焰色上的差異。

本研究探討向日葵的生長與費式數列的關係，從觀察研究中發現：向日葵有向日的現象，但不會隨著太陽旋轉。而向日葵的花數、子葉、本葉對生數、相對葉間隔數、螺旋葉序角度、種子的螺線數皆符合費氏數列。從花苞到種子成熟，花盤會逐漸下垂，且大多數的向日葵最後會面向一定的角度和方位。