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高中組

水中 Cr ( Vl )之測定及其與 H2O2 反應之探討

學過渡元素時,知道大部分的金屬有不只一種的氧化數,而因此具有不同的性質:如 Cr( VI )毒性很強,有致癌性,危害大,但若是 Cr(Ⅲ)則沒有致癌性。而某些工業廢水中很可能含有 Cr( VI ) ,故為了解目前的檢驗方式而去查文獻,查到的方式雖靈敏卻麻煩,所以想利用 Cr ( VI ) 在紫外光或可見光區的吸收度,代入 Beer's Law 來迅速求出其含量,且使用對環境無害的 H2O2 還原 Cr ( VI )為無致癌性的 Cr(Ⅲ),並對其反應來做探討。

蝶虹─CD的光學奧秘

三年級上學期過了一半的時候,物理課的進度是光色散現象。同時老師準備了三稜鏡、光柵以及雷射唱片在課堂上演示各種色散的現象成因。就在我們觀察雷射唱片上的色散時,我們發現在唱片上出現了一圈類似彩虹的彩環。有的時候甚至會出現二圈。於是在好奇心的驅使以及老師的指導之下,我們對這個現象進行了探討。

當彈簧遇見滑鼠

彈簧震盪是簡諧運動的形式之一,我們除了利用光學滑鼠路徑記錄成是紀錄質點簡諧運動的軌跡外,還使用EXCEL中『傅立葉分析』的功能繪出『頻譜圖』,藉此找出震動質1點的頻率。我們更進一步將彈簧以不同的連接方式,如兩個耦合諧振子(Two doupled Harmonic Oscillators)以及二維的簡諧運動(Hamonic Oscillations in two Dimensions),再次利用光學滑鼠和滑鼠路徑記錄程式將質點的運動軌跡重現『視覺化』外,還加以分析其運動模式。

美妙的和弦

每當聽合唱比賽時,總覺得三部合唱比只有一部齊唱來得好聽,向老師詢間之下,才知道那是美妙的和弦所造成的效果。奇怪,為何三個音(或更多)所組成的和弦會好聽,又是不是任意的音組合起來都可形成好聽的和弦?基於好奇心的驅使,於是我們給這位「和弦小姐」徹底剖析!

扶搖直上─固態粒子的流體化現象

本實驗是探討振動方式、振動的頻率、大小顆粒的直徑比、不同材質大顆粒、不同直徑的背景顆粒等對大顆粒被推到表面的時間的影響。實驗結果顯示:垂直振動時,大顆粒與背景顆粒之直徑比愈大,大顆粒上升所需時間愈短;而水平振動時則與垂直振動之發現相反。垂直振動時,不論在固定頻率或變動頻率情況下,大小顆粒的直徑比愈大(ξ 愈大),大顆粒露出表面的時間愈短。當ξ 從3 增至3.5 時,大顆粒露出表面的時間變化最明顯。而大顆粒的密度愈大,露出表面所需的時間愈長。背景顆粒愈小,大顆粒上升至表面的時間愈短。

粗首?遺傳多樣性與形態變異之研究

本研究以粒線體細胞色素乙基因作為分子遺傳標誌,試圖瞭解臺灣西部地區粗首? (Opsariichthys pachycephalus ) 種內之遺傳多樣性。98 條完整的序列樣本可歸納出27個單型,其中有25 個是新紀錄單型。以鄰聚法重建粗首?種內之親緣關係樹,支持將27 個單型區分成兩群演化系群,分別是粗首?A 系群和粗首?B 系群。A、B 系群間的平均遺傳距離為4.89%。10 處粗首?族群內的平均單型歧異度 (mean h = 0.417 ± 0.114) 和平均核?酸歧異度 (meanπ= 0.00126 ± 0.00042) 都偏低,表示粗首?族群內的遺傳變異甚小。反觀粗首?族群間的平均核?酸歧異度 (mean Dxy = 0.0245) 和平均遺傳分化指數 (meanFst = 0.764) 甚高,說明粗首?族群間存在高度的遺傳分化且族群間基因交流受到限制。分子變方分析結果指出粗首?的族群遺傳結構應分成屏東地區與非屏東地區,兩地區間的遺傳變異約佔整體遺傳變異的89.5%,且所有族群間幾乎沒有基因交流 (ΦST= 0.98, p

南美蟛蜞菊舌狀花在可見光與紫外光下的差異

南美蟛蜞菊的頭狀花序在肉眼見為黃色,而在紫外光下呈現出中間黑外圈白的情況,即舌狀花花瓣在前1/3先端呈現白色,而後2/3基部端和管狀花呈現黑色。為探討蟛蜞菊花先端及基部受結構或色素的影響如何,測量正面及背面之反射光譜並與加上水膜後之反射率作比較。另外計算花瓣結構及萃取液吸收率。冷凍SEM照片顯示先端細胞較平坦,基部細胞較突起;以軟體繪製表皮細胞形狀模擬光折射進入後匯聚,結果顯示先端光匯聚在下層細胞而基部則較近上表皮處。分析加上水膜後的折射及反射光的路徑圖,顯示基部紫外光色素可能分布較下層,而先端則為可見光色素分布在下層,除了表面細胞形狀影響外,基部與先端花色素的量、分布及種類也會影響光反射。

法雷圖連分數

古代西方,連分數是很多數學家研究的領域,但還是在數方面做打轉,我們的構想是,既然輾轉相除法可連結到連分數,那連分數一定可以推廣到更廣闊的領域,幾何的結合是我們所構想的,也就是用嶄新的方法,幾何來定義連分數,再結合法雷(序列)圖形,加上其特殊的性質,包括翻轉、平移、圖形的左右、變換主軸的走向,以達成法雷(序列)圖形上得連分數,連分數就變成幾何方式的全新風貌。但連分數是以連加的方式利用高斯來求得,但我們以反向思考的連減方式來創造新的連分數,利用天板符號求得,這與原來的連分數是完全不同的,幾何的讀出也是不盡相同,接著以法雷圖形和連分數的結合解釋無理數和 n 在圖形上重合的性質,其字碼是非常有循環的,而應用中皆是實際的發現,除計算機上的問題較簡易,中,可成功的利用圖形的特性,連分數的分析,接著將費氏數列變形,會發現其實法雷圖形上就存在費氏數列,中再加入畢氏數組的討論,會發現更多連分數的變化和規律。

電腦星圖

在浩瀚星河裹,存在著無數的星斗。在知識日新月異的今天,天文方面的知識實不可或缺。我們有鑒於目前國內有關天文教育方面的輔助激材非常欠缺,高中地球科學課本也多觀念及理論的闡述,未講求實際的觀測。使得學生對天文的興趣及知識無法提升。並且在本校天文社的活動中,發覺現階段的中學生對於天文的認識極為缺乏,所以大家在學習當中均感無從著手,因此我們天文社決定製作一教學用天文社電腦程式。以供日後活動使用。

多邊形上的切圓

以三角形,五邊形,七邊形各頂點為圓心畫圓,讓相鄰圓均外切,從gsp 做圖時發現只有一組滿足的解,因此探討為何只有一組解,推論出這些圓面積和的公式;接著探索方向轉換成偶數邊形,得到每個偶數邊形上能滿足這些條件的圓有無限多組,其中想到另一問題,該如何求這些圓面積和的最小值?在討論的過程中,得到切圓面積和的公式在邊數為4k與4k+2(k?N)時,規律不同,便將偶數邊形的邊數分成兩部分推論,並分別求得結果。