高中組

因為以前有一段時間常常游泳，自己覺得那時的”髮質”似乎比較不好，發現很多人也是這樣覺得，像是頭髮變粗或是顏色變黃變淡等等，上網查了一下資料發現有篇報告裡面有寫到：「構成頭髮和肌膚的主要成份是蛋白質，自來水中加氯消毒是眾人皆知的事，水中的氯會破壞蛋白質，使頭髮和肌膚受損，產生病變造成極大的傷害。」(出自「自來水中之「餘氯」會破壞頭髮及皮膚的蛋白質」--KingNet國家網路醫院 Second Opinion WebHospital)，游泳池中的添加的氯氣又比一般自來水要來得高，因此便想了解究竟游泳池水中的氯氣究竟會如何影響我們頭髮的頭髮外表的結構或是強韌度等。

里曼球面在高中數學只是大略提過，上課時談到里曼球面投影，過北極的大圓投影為一直線，那麼不經北極的大圓投影後圖形為何？任一小圓的投影又為何？前幾章講二次曲線，觀察里曼球面上，北極與圓上點的連線掃出的形狀不應稱圓錐，而應稱為橢圓錐，而此橢圓錐與複數平面相交的圖形又為何？問幾位同學，有的說橢圓，有的說不成圖形，有的說成雞蛋形，（一邊曲率半徑較大，另一邊曲率半徑較小），因沒有實際式子，實也難以決定何者正確，隨即著手求證。

高砂熊蟬的幼生期約5~6年，而環境因子變動會影響蟬羽化，雨後蟬的羽化數量明顯下降。高砂熊蟬羽化月份為單一高峰（七月），每日羽化時間也呈現單一高峰（PM19:00~PM20:00）。終齡若蟲體長愈長爬行速度愈快，羽化停棲高度也較高，但標準化爬行速度則相似。終齡若蟲爬行停止後，至少需15分鐘不受干擾才進行羽化，開始羽化至羽化完成約耗時一小時，且各羽化階段時間相似。我們以蟬殼胸寬/體全長比值、前足腿節的齒狀突起、蟬殼顏色及前足腿節毛列分佈為主要鑑種特徵，再輔助測量特徵差異，我們可以準確的區別出七種研究樣本的蟬殼，且符合蟬的親源關係。而熊蟬屬三種蟬的蟬殼與成蟲的胸寬/體全長比值相近（都接近0.40），可以供從蟬殼鑑別出「熊蟬屬」的標準。

本實驗是以甲殼素製成出的幾丁聚醣、水膠作為實驗對象的研究，將其應用並將實驗成果帶入生活之中。在此研究中，藉由不同重量百分濃度的弱酸與不同重量、顆粒大小的甲殼素反應做出我們所需要的水膠，因天然交聯劑(Genipin)能使分子結構變緻密，加入天然交聯劑，來測試添加Genipin與否所製成水膠性質與效能的差別。 首先，調控製程條件合成出數十種水膠，加入磷酸鉀，烘乾製得成品，測得合成水膠的吸水性及飽水性。因全球暖化危機，我們設計了植物在水膠上成長情形的實驗，在富含水的土壤上，混合水膠，測量不加水能夠使綠豆持續生長幾天，並觀察綠豆的生長速率來判斷吸水度及飽水度，藉以了解所合成水膠是否能應用於我們所追求的綠色建築目標－會呼吸的建材。

放洗澡水時，偶然間見到旋轉中的液面呈現下凹現象，做化學實驗調配藥品攪拌溶液時，亦可看到液面下凹的現象，十分有趣。而數學正學到拋物線的我們，靈機一動，心想：「這下凹的液面，會不會是「拋物面」呢？ 因此我們將整個容器旋轉，觀察其中之液體所形成之凹面，並設計實驗及利用電腦計算、繪圖，二者配合，加以比較、證明。若我們能在實驗室中以簡易的方式將拋物面製造成功，並設法產生鏡面，即可利用此結果，自製各式的光學儀器。

在凝相那章當老師講到液體正常沸點時，告訴我們許多非極性液體之莫耳汽化熱直接比例於正常沸點，此規律性稱為特魯頓法則（ Trouton ' 5 Rule ）。又溶液蒸氣點下降溶液沸點上升均與溶質之濃度有關，此規定性稱為拉干爾特定律（ Raoult ' 5 Law )。在凝相鍵結 中講到氫鍵時告訴我們氣鍵對沸點與莫耳汽化熱均有影響，因此我們覺得懷疑極性分子如 H2O 與 C2H5OH是否亦能遵守特魯頓法則？含有必 C-O-H及 OH 基之有機物溶于非極性溶劑是否亦能遵守拉干爾特定律？為了滿足我們的好奇心因此決定做這個實驗。

本研究針對疏散星團NGC2099的年齡與視直徑來進行探討，利用冷卻CCD進行恆星的UBV光度觀測，藉由拍攝到的照片進行雜訊移除、測量儀器星等及視星等修正等步驟後，繪出NGC2099星色-星等圖(CMD)並分析之，求得NGC2099的年齡約在108.5~108.6年之間，紅化值為0.1 ± 0.02，並利用距離模數公式求得該星團的距離為5433.21 ± 499.00pc，再以數星與統計方法求得該星團在赤經方向之視直徑為21 ± 0.5角分、赤緯方向之視直徑為13 ± 0.5角分後，再藉由弧長公式計算得到星團直徑在赤經方向為33.26 ± 3.84ly，赤緯方向為22.43 ±0.86ly。

根據實驗，彭巴效應發生在35度以上。當兩杯溫差在10℃以內，初始溫度較高的水會較早結冰。另外，兩者溫差為5℃時，彭巴效應最明顯。推斷此效應主因為：初始溫度較高的水有較旺盛的蒸發，帶動其後續較強烈的對流，使得熱水在冷卻時，容器內部較高溫的水會因對流翻轉至外層，形成更好的冷卻效果。此立論可由另一組實驗所驗證：在表層添加一層油脂，抑制蒸發後，彭巴效應不再發生。顯示蒸發本身或其所附帶的現象造成了此效應。然而若只考慮蒸發帶走的溫度，並不足以解釋添加油脂後所產生的變化，因而認為蒸發所附帶的對流也影響了冷卻速率。 過冷效應：主因為添加油脂後造成對流趨緩，使水中的擾動減少，進而降低水分子間結冰的有效碰撞，造成過冷現象。

種子植物藉由花粉萌發到達子房與胚株結合繁殖下一代，為何花粉管會往胚珠方向延伸呢？是否有什麼物質吸引著它？在本篇的研究報告則朝向此問題發展。首先，經過初步的萌發觀察，我們從校園中選擇萌發率高達 80%的日日春作為我們本篇研究的實驗材料，再針對花粉體外萌發所需的理化條件一一檢測，從一連串試驗中，發現日日春花粉萌發最佳理化條件為蔗糖濃度 20%、溫度 25℃、以 2%洋菜膠處理在黑暗中培養即可以達到較理想的萌發狀況。本篇研究的後半段著重於花粉管朝向胚珠延伸的可能原因作一系列試驗，利用水洋菜培養基不易流動的特性，探討雌蕊組織對於花粉是否有吸引力，在這個定性實驗中將日日春雌蕊的各部分組織進行誘導實驗，結果顯示在所有測試的組織當中胚珠與子房是誘導花粉管萌發轉向的誘導物，其中以胚珠最為明顯，為了更進一步確認此現象，我們對誘導現象進行胚珠量、花粉和胚珠的遠近距離並試圖萃取胚珠內可能的誘導物來進行量化分析，實驗結果清楚顯示當胚珠量越多、距離越近時誘導現象越明顯，不僅如此，增加胚珠萃取液的濃度可以提升誘導現象，雖然我們無法得知此誘導物真正的成分為何，但是可以確認胚珠對於花粉管萌發的確是有『致命的吸引力』。最後，對於不同物種間的誘導情形也進行分析，在不同科的植物間是沒有誘導力的，反而有抑制的效果，但是同一科不同種則有相當高的吸引力。經過這幾個實驗，讓我們對高二生科課程中所提及植物生殖的過程有了更清楚的輪廓也深深感受到生命的美與奧妙。

本文旨在研究螢光棒內的物質對於生物的影響；選擇以蝦的胰臟細胞、B.cereus,S.aureus, V.damsela, Streptococcus, E.coli, V.alginolytious, A.hydrophia 等七種細菌及三斑鯛魚、斑馬魚等作為生物的代表，在實驗室內培養細胞及細菌並觀察螢光棒的內含物是否會抑制細菌的生長、細胞及生物個體的生存．當我們每每在電視上看到無數隨歌手節奏舞動的螢光棒，在一場大型演唱會後被隨意丟棄，我們便不禁自問，它們是否有被適當的分類及處理呢？在對七株不同的菌株進行不同濃度的抑菌圈實驗以及將不同量的螢光棒內含物加入蝦胰臟細胞培養液共同培養後得知，僅要微量的螢光棒內含物質，便可以對上述兩種對象產生相當的損害以及影響；接下來，我們還將以三鯛斑魚及斑馬魚的魚苗來進行生物個體的實驗．然而以目前的結果可初步得知，以一般的掩埋及焚燒法來處理螢光棒，可能不是一項明智的舉動，有待政府相關機構來深入研究，並提出更好的解決之道．