第50屆--民國99年

本實驗對光纖的導光特性進行研究，證實太陽光可透過光纖引導，進行照明之利用。由 於教室內的人工照明需求量很高，台灣四季雖有充足日光，學校建築物本身受限於環境，無 法以綠建築概念建造，若開發太陽光纖照明技術，就可節省大量電能耗費，減少二氧化碳的 排放量。本實驗量測教室內自然採光及人工照明下的空間照度，以評估太陽光纖照明的需求 性，並研究日光燈的等照度圖及模擬方法，可以評估室內的照度分佈及需要補充照明的位置。 經實驗發現，教室內人工照明的照度略不足，且搭配自然採光的燈具配置與控制也不完善。 本實驗最後以模型屋的光纖導光實驗，模擬光纖照明應用的可行性，發現太陽光經聚光後再 經光纖傳導，其能量使用效率相當高。希望藉由創意的實驗設計，對太陽光纖照明科技能有 進一步的了解，並為地球環保盡一份力量！

什麼﹗網路說外面賣的甘蔗隨意擺放在地板上會吸入污水及貓尿，讓人吃了會生病﹗這到底是真相？還是流言？讓我們利用簡單的實驗來求證，以紅色墨汁替代污水觀察甘蔗吸水的狀況，發現甘蔗的根只有表皮吸收極少量的紅墨水，莖則透過維管束的毛細現象吸入較大量的紅墨水。我們再進一步研究，結果指出甘蔗的莖會因水溶液的密度和性質，影響其毛細現象。根據以上結果，了解如果甘蔗莖直接接觸地上污水，的確會吸入造成污染，因此建議販售甘蔗的店家，存放甘蔗時不要將根去除，莖的切面不可與地面接觸，若要去除可用物品將甘蔗的兩端包住，防止吃下不名的『添加物』。我們也可利用維管束的毛細現象創造出不同風味的甘蔗，讓這種健康營養的食物更加有趣。

本研究在探討圓上一動點P與其內接正n邊形及外切正n邊形的關係，其所衍生的極值與定值問題，是本研究討論的主要方向。 為了敘述的方便，本研究將過圓內接正n邊形各頂點的外切正n邊形稱為其相關外切正n邊形。針對圓上一動點P，本作品分為以下幾項研究： 一、探討點P到其內接正n邊形各頂點距離之一次方和、平方和、四次方和。 二、探討點P到其內接正n邊形各邊距離乘積。 三、探討點P到其內接正n邊形及其外切正n邊形各邊距離一次方和、平方和。 四、由點P，對其外切正三角形各邊作投影點C1, C2, C3，探討□C1C2C3的面積。 五、探討點P到其外切正n邊形各頂點距離平方和。 六、作過點P的切線L，探討其內接正n邊形各頂點到L的距離乘積。

生活中有很多因應各種需求的電池，各家廠商也改變電池的結構與化學物質，符合所需。但大部分都需要回收。因此本實驗所討論的希望能回歸最基本的電能需求，以最簡單與自然的方式，製造可簡易使用的電池且不會對環境造成過度污染。

在切割了許多的圖形後，我們發現比較簡便而有趣的切割方法！我們嘗試透過特定的數學方法，找出有規律或固定模式且通用的切割方法來歸納、簡化切割的做法。整理、推論出可能的方法（邊連邊法、放射法、分枝法、夾心法）和結果數的規律並說明我們所用的方法是否正確。

本實驗探討水從寶特瓶流出時的速率變化曲線，實驗內容包括(一)改變寶特瓶傾斜的角度、(二)上下振動寶特瓶、(三)原地轉動寶特瓶、(四)於寶特瓶後戳洞等實驗。水從寶特瓶流出時，我們讓水流入1000mL 量筒內，並以數位相機攝影量筒內水量的變化。影片於電腦播放，每0.2 秒記錄量筒內水的體積數據，分析數據並作時間-體積關係圖，比較各實驗的流速曲線並討論影響流速的原因。

珊瑚（圖1）是很珍貴的海洋生物，珊瑚生長對海洋環境的特性及溫度變化非常敏感，因此往往也是衡量全球暖化環境變遷的重要指標。本研究利用實驗水槽模擬海洋內波碰到不同地形所產生的變化，並從實驗結果推測珊瑚生長和內波的可能關係。結果顯示，內波經過地形障礙物時會受影響而產生複雜的變化，如破碎變形、湧升沉降、越頂、渦旋、反射等現象，這些過程很可能使得下層水上升、翻攪混合，進而造成上下層水密度混合均勻。從模擬結果推測內波抵達東沙環礁或墾丁南灣後，可能會把海洋下層含營養鹽較高的海水帶上來，也可能經由水體上下混合而降低海水溫度。在全球暖化、海水增溫的情況下，內波很可能使得這些地方的珊瑚仍能存活，並減輕白化的威脅。

「點燈」益智遊戲，要想辦法讓所有的格子變亮，但點亮的方式必須遵循一個法則，即點亮一個燈時，周遭緊鄰的格子也都會亮起或熄滅，依其原本明暗狀態而變化。二維平面的點燈技巧，經過參考相關資料及嘗試，很快便能掌握，但是較為複雜的三維立體空間點燈，更引起我們的興趣。藉由這次的探討，我們發現立體點燈和平面點燈是有關聯性的，而且解法都具有規律。只要整理出規律，便能推算出同類圖形的解法，輕鬆掌握立體點燈的技巧。

為了解平原菟絲子的寄生模式、對寄主生理影響的分析，我們設計簡單實驗與徒手切片觀察。實驗結果為：(1) 在溫度約20℃時，平原菟絲子的種子發芽率與生長速度最佳； (2)當平原菟絲子碰觸到寄主時會以左旋方向纏繞寄主，細條狀的莖會分化出吸器 (3)除了養份外，水分也是由寄主植物提供，觀察平原菟絲子的莖和葉表面，皆缺乏氣孔。 (4)平原菟絲子依賴維管束吸收其他寄主植物的養分，計算莖切面積與維管束面積比發現，與其他兩種植物比較，顯示維管束在平原菟絲子體內的重要性；(5)對平原菟絲子的莖部進行顯微切片可以觀察到葉綠體，但是利用『分光器』與『濾紙色層分析』發現缺乏葉綠素a、葉綠素b、胡蘿蔔素，但具備葉黃素，故平原菟絲子無法進行光合作用並非「缺乏葉綠體」，而是缺乏主要色素。

新聞經常報導土木建築發生漏水、海砂屋或裂縫等災害。臺灣位於地震頻仍區域，建築結構需要加強檢測，才能住的更安心。此外海洋季風的氣候常有豪雨，最近釀成三號國道崩塌意外，土木結構需要全面性的安全檢測。然而現有檢測方式以破壞性為主，需耗費許多時間與金錢。因此我們研發以非破壞性方式，樽節成本並能快速分析土木結構的系統，能維護民眾的安全。本研究系統包含以下兩大項： 一、 機械波產生裝置 利用電磁效應產生磁力，並以訊號產生器調整電場的頻率，規律地敲擊待測物，產生相同的聲波。 二、 聲音檢測裝置 將撞擊物體的反射波輸入頻譜分析儀分析波形，以電腦程式將聲波轉變成頻譜，進行分析比較。