高中組

一般燃油並非為單一物質，而是由飽和烴、不飽和烴及芳香烴等組成，由於其組成之成份與比例不同而對油料之性質也將有所影響，我們試用較簡易的實驗方法來探討油料之奧祕。

我們主要是探討在不同曲面上的三角形的心投影到平面上的對應情形，將內容分成四個部分。第一部分，我們探討平面上的三角形四心：重心G、垂心H、外心O、內心I投影到另一平面的對應情形。四心中只有G具有不變性，而H、O、I在某些情況下才具有不變性。第二部分，我們將之推廣，探討球面三角形的四心投影到平面的對應情形。其中，又分成正平面(平行於三角形的平面)與斜平面(不平行於三角形的平面)來討論，四心在正平面皆具有不變性，但在斜平面中皆須在某些情形下才具有不變性。第三部分，我們再推廣到圓柱三角形的情形，並且建立了一種模式，試著找在圓柱上的三角形四心。第四部分，我們試著研究三角形的某一頂點沿著一條直線變動時，四心的變動與投影的四心的變動的軌跡，是什麼樣的圖形。

鎖的設計方式種類繁多，有機械鎖、磁性鎖、電子鎖、指紋鎖等方式，一般傳統的機械鎖容易被撬開，而電子式的密碼鎖則可以利用嚐試錯誤的方式來破解，傳統上的鎖較少利用光學方式來設計製作。物理老師在上課時有提過全像光學鎖的設計，它是利用雷射的干涉現象來製作的鎖，運用光的二元隨機相位來編碼，就很難被破解。學校物理課程有上過幾何光學，光線具有反射與折射的性質，因此我們想設計一個利用光學控制的鎖，初步的構想是利用光敏電阻來感測光的存在，利用一個圓柱型的導光壓克力棒，在圓棒上的特定位置上加工有刻痕孔洞，由於光線在圓棒內傳導時，有全反射的現象，當光線射到加工刻痕時，因為入射角度關係，光線會經由刻痕透出，再經光敏電阻感應後透過邏輯電路計算達到開鎖的功能。我們先設計光敏電阻感應光線的實驗裝置，了解光線經由不同位置孔洞洩漏出來的程度，及可能互相干擾的情況，最後根據實驗的結果，修改光敏電阻的排列方式，並搭配邏輯電路的設計製作，完成一組光學感應鎖。

表面增強拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering，常縮寫為SERS)可以廣泛應用於生物、醫藥、電化學、環境工程等多種方面偵測分子。利用粗糙金屬表面如奈米粒子，可以放大拉曼訊號，其中奈米銀可以將吸附在它表面的分子的拉曼光譜訊號放大為106~1014倍之多。本研究利用乙二醇還原銀離子，並加入保護劑PVP，成功合成奈米銀粒子，並利用自製銀奈米粒子，應用SERS偵測10-5M的?啶溶液，其訊號值為31345，較市售銀奈米粒子所偵測的2791強上11.23倍，預計可以進一步分析出10-6M、10-7M 甚至更低濃度的?啶溶液，顯示出極佳的拉曼增顯效果。

在過去，人們對於「鞣酸亞鐵」的使用，僅止於墨水的製作。對於服用鐵劑來補充亞鐵離子的病人而言，茶類飲料更是一大禁忌；因為茶類飲品中的鞣酸會與亞鐵離子結合形成「鞣酸亞鐵」的沉澱，使得人體無法獲得亞鐵離子的補充。而如今，因為使用在MRI顯影劑的釓離子(Gd3＋)，會造成病人腎因性全身纖維病變，於是我們試著將「鞣酸亞鐵」變身成為新一代的MRI顯影劑。我們利用亞鐵離子與釓離子同樣因具有多個未成對電子(價電子組態Fe2＋：3d6，Gd3＋：4d7 )，而有強順磁性的特性，再加上日常生活中常見的綠茶，來製作新的MRI顯影劑。這個想法不僅符合現代「綠色化學」的環保概念要求，而我們所得到的成果，更是在MRI的顯影上有著意想不到的絕妙效果。

在物理實驗 “彈簧的實驗”中可發現彈簧具有相當多有趣的性質。其中一性質為:當它被垂直掛吊時，會分布的疏密不均。本文將探討彈簧於水平面上，一端固定於旋轉中心，繞中心之垂直軸轉動時的彈簧伸長量及分布，找出相關的變因並觀察之。變因包括加於尾端的質量、彈簧性質、旋轉角速率…等等。 最後結論所提出的除了可以很直覺地預料的性質(如: 轉速愈快，彈簧伸長量愈大)以外，本文歸納出彈簧之分布曲線之數學行式，更探討了彈簧之理論無限延伸條件、彈簧分布與各變因的關係等等不為人知的現象。

本實驗利用音效處理軟體混合各頻率sin波，作為強迫共振系統聲源，測出容器的共振頻率，發現圓柱形的窄頸容器具有一系列泛音，但其中的基音頻率變化卻符合赫爾姆霍茲共振子的理論趨勢，顯示系統的共振同時具有駐波及共振子的性質。進一步測量瓶內各點的振幅發現其聲波共振的方式與共振子有相當的共通性，卻也有駐波的存在。

仿照向日葵花盤生長的模式，我們單純的以數學方法：改變發散角φ，研究原基排列的規則，有以下研究目的。一、發散角與螺旋結構之關係二、發散角產生雙螺旋結構的特性三、發散角為2π的有理倍數亦產生雙螺旋結構四、螺旋數目為Lucas數列相鄰兩項的向日葵的發散角與性質以 φ/2π 的連分數求得近似分數的分母構成Sφ數列，便可作出以Sφ數列為單螺旋數目的原基排列；原基產生雙螺旋結構亦存在，但是螺旋數目並非必為Sφ數列中相鄰兩項。發散角即便為2π的有理倍數，而使得固定間隔順序的原基會共直線，但是並不影響原基產生雙螺旋結構。螺旋數目為Lucas數列相鄰兩項的向日葵的發散角，經由連分數相關概念計算而得φL＝4π/5＋√5，其螺旋數目與黃金角所產生的雙螺旋結構性質相似。

利用自製的等臂天平進行各液體表面張力的測定，再使用固定大小的紙張浸泡在以測定之液體中，用強光、陰乾、晒乾、書本吸乾…，使液體蒸發，再使用複式顯微鏡利用焦距的變化，來測定固定長度單位中紙張的形變程度大小，並且比較表面張力與紙張形變程度的相關性。

磁鐵會將磁性物質吸引到兩極磁力最強處，這是我們熟悉的模式，然而在實驗中我們卻發現了不同的現象：鐵片會被吸引至磁鐵側邊而非一般所認為的磁鐵的中央。因此自製了磁力測量計探討此現象，結果發現鐵片與磁鐵之間吸引力不單會受到磁場影響，還會因為鐵片不同的放置方向而有截然不同的受力結果。因此構想了一連串的實驗深入的探討鐵片磁化與磁場的關聯。實驗中看到單一薄鐵片之NS極殘磁無法分佈於上下兩面，但當鐵片增厚鐵片磁化方式又符合我們所熟悉的模式：距離磁鐵較近的一端會產生異相吸。我們從這實驗得知磁化非課本所教NS極會順著磁力線走，而是一種金屬內部相斥力和外加磁場所達成的平衡。