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高中組

毛細管測量液體表面張力的研究

到醫院探看受傷同學,看到點滴注射,引起我們利用毛細管及細針頭測量液體表面張力的興趣。

河清難俟—奈米磁性顆粒加速明礬沈降的大發現

明礬用於自來水淨化已是行之有年的做法,其限制在於膠狀沉澱沉降的速度太慢,倘若能改善沉降速率,將對淨水程序有莫大助益。奈米尺度大小的材料是當下最熱門的議題,它的應用也蘊藏著許多潛力,一般奈米材料利用的是表面積效應和體積效應。我們在參考資料的幫助下做出有磁性的奈米級顆粒,在Al(OH)3\r 的膠狀沉澱內加入此磁性顆粒,可由外加磁場加速沉澱。我們的願景是希望使之加速沉降或使沉降過後的水更乾淨。改變奈米級顆粒的製作方法和使用方法,提高效率和降低成本,找出幫助沉降最有利之條件。

同心圓、環紋、直線系重疊成的圖形

圖形的重疊會因為線條重疊處產生亮紋,我們分別去討論同心圓系,平行直線系,佛瑞奈環紋互相重疊產生的干涉現象,並嘗試以極座標表示產生的圖形,及其出現位置關係,以數學方式解釋物理的干涉。

等分多邊形之面積與周長的最短路徑

王老先生有一塊五邊形的地,他想要建一道水泥牆將該地等分成兩塊,一塊蓋鴨寮,另一塊蓋豬舍,他希望水泥牆的材料最省,這道水泥牆應如何構築?有一四邊形的湖,其四周均勻地住3人,今欲築一座橋將該湖邊的人口平分成二等分,這座橋的最經濟路徑在哪堙H這些都是我們經常會碰到的問題,我們將利用解析幾何的方法,逐步地由三角形、四邊形一直處理到n多邊形有關等分面積與周長的問題。

站在Escher的肩膀上──平面及空間中的密鋪圖形設計

本研究以荷蘭籍的藝術家M.C. Escher繪製的密鋪圖樣作為出發點,接著研究以正三角形、正方形和正六邊形為基本單位的磁磚設計方法。首先利用4種等量變換(Isometry)推論出三種基本形狀分別有4、5、7種邊作用方式,再利用「群」(Group)表示邊作用,進一步窮舉出可密鋪的設計方法分別為3、10、4種。配合上述理論,找出一套演算法判定磁磚之密鋪性以及密鋪類型。再者,探討將邊封閉而形成有限平面的「窗框」系列磁磚密鋪的特性;接著延伸到有限曲面上,如:環面、圓柱曲面及著名的莫比紙圈,並找出製圖方法;再拓展到空間中,對正多面體,以及利用正立方體為單位,進行立體的密鋪;再透過程式構築一個更為簡易的分析平台。利用上述的結論,學習者可以輕鬆製作新圖樣。

探討變星VZCnc的亮度變化

本研究在觀測前根據GCVS(GeneralCatalogueofVariableStars、俄羅斯大學變星資料庫)找尋適合的目標,我們考量星體的光度變化、週期及適合觀測的時間、方位,經篩選後,再從可能之目標中選定此次觀測目標:VZCnc,並且擬定計畫,以利於觀測及拍攝的進行。使用TheSky6軟體找尋VZCnc附近星體分佈的情況,以供分析使用。我們使用CCD(ChargeCoupleDevice、電荷耦合裝置)拍攝,以V濾鏡拍攝三天共一千零七十八張影像,加以整理及刪除不適合者,再進行疊圖使繪出的圖有較高的準確性,並根據光變曲線圖加以分析其變化範圍、週期,和手邊擁有他人的觀測資料對照,充分了解其亮度變化的情形。

行星凌日的黑滴效應探討

本實驗的目的在探討凌日時的黑滴效應。實驗以投影機在螢幕上投射出亮區模擬太陽,以保麗龍球模擬內行星橫越太陽表面,以相機作為觀測記錄器材,結果發現在內行星與太陽的第二及第三次接觸時會有黑滴現象。黑滴效應在光源顏色越接近紅色、拍攝相機的光圈值越小越明顯、相機對焦比實際值越小越明顯;光源的明亮度對黑滴效應沒有顯著影響。金星大氣、地球大氣不是造成黑滴現象的主因,而影響黑滴效應的因素與光的繞射相同。實驗結果發現,黑滴效應的成因主要發生在觀測的器材上。

快速替換定位刀具柱

(一)隨著科技的發達進步,生產時問的縮短,常言道:「時問就是黃金。」亦即能節省越多的時間,才能有更多的發展空問及更多的投資報酬率。 (二)在上機工實習課時,同學經常會抱怨墊片不夠用,所以就得向同學借用,然而經常會找不到合適的墊片,捨棄或增加皆無法達到合適的高度。 (三)在上實習課程的車工項目時,一直覺得裝換刀具時的校對中心,所花費的時間太多,擬就節省時間予以改善。 (四)墊片的使用,於經過一段時間之後,便產生一些不平的現象,使得原本校正好的刀具會產生誤差,繼而影響刀具的使用壽命及精確度,所以就產生先鎖緊刀具再校刀的構想。 (五)基於以上種種想法,於是決定設計一種可以解決上述問題,且保有傳統刀具柱原有功能和強度的刀具柱。

符合風景照片觀看感覺之音樂產生器

本研究結合文獻資料及個人創意,探討圖片轉換音樂的可能性。由本研究撰寫而成的軟體,可藉由使用者的問答,及圖片特徵的擷取,搭配建構好的樂句資料庫,成功產生具有悅耳性、圖片貼切性的創新音樂。

去「污」存「淨」—土壤菌抗銅離子機制之探討

有的細菌能將金屬離子吸附在表面,或將之轉為其他物質。故可以利用細菌去除環境污染及降低危害。以設計的篩菌流程,並利用螢光胜?偵測菌液中銅離子是否減少,本實驗成功地從銅污染地中篩出能處理銅離子的細菌。當銅離子濃度由0.1mM增至10mM時,細菌生長量逐漸減少,甚至停止繁殖。對於處理銅離子能力而言,有的菌株在0.1mM時,處理效果不佳,卻在極端高濃度下,有較強的處理能力。另一菌株在0.1mM、1mM環境下處理效果較好,然而在10mM時,處理能力不佳。經由傳統細菌鑑定與16srRNA的交互比對,篩出的菌種可能為Bacillusfusiformis、Bacillussphaericus或BacillusMacroides。希望能模式化實驗步驟及方法,未來擴及至找尋能處理汞、鉛、鉻等污染的細菌。