高中組

在學習電磁學時，書上有學到磁場的計算，但卻沒有相關實驗，便想自行設計實驗來求得地磁，而在實驗過程中發現，測地磁時可以同時求得磁鐵塊的磁矩和磁極強度，並可進一步驗證兩磁極間的磁力是否符合庫倫定律。

由於人類對海洋資源過度的利用，天然海洋資源日益匱乏，今後唯有發展水產養殖才能彌補天然海洋資源的不足，因此水產養殖為明日之星。為了友善環境和永續的經營水產養殖，水資源的再利用是一項重要的課題。本研究探討和比較三種大型藻（龍鬚菜、絲藻和孔石蓴）和三種海洋微藻（周氏扁藻、等鞭金藻和擬球藻）對水中氨和磷酸鹽的攝取效率。在三種大型藻中以孔石蓴對氨和磷酸鹽的攝取效率為最高，而在三種海洋微藻中，則以周氏扁藻為最高。進一步比較孔石蓴和周氏扁藻對氨和磷酸鹽的攝取效率，則發現周氏扁藻攝取的效率遠高於孔石蓴。若以周氏扁藻處理海水吳郭魚養殖廢水，可以有效地去除水中的氨和磷酸鹽，而文蛤也可以有效地將水中的周氏扁藻濾食，因此利用海洋微藻去除水中的氨和磷酸鹽，再以貝類清除水中的微藻，可以有效地進行水資源的再利用。

課堂上介紹到彩虹形成的原理是透過水珠的色散、折射與反射，而我們平時可以看到的虹和霓分別是反射一次與兩次所造成，本研究便欲探討更高階的彩虹。我們開發出電腦模擬程式，由「光線追蹤法」繪出一到十階的彩虹，研究光在水珠內反射次數、光的入射角與總偏向角之關係，發現反射次數越多，入射角要越大才會產生總偏向角的最小極限。此外我們也計算出每一條光線在各階彩虹中的能量，以及各階射出光當中每單位角度的光線數目與每單位角度的能量，結果發現能量最大、光線數目最多及總偏向角最小這三者的方向相同。並由以上數據的分析，成功設計出能呈現第三道彩虹的實驗。推廣研究：電腦模擬圖形中高階彩虹內部反射線所形成的包絡線。

本實驗在探討香草對蚊子的影響，用香草和一般較無氣味的雜草，來做實驗組和對照組，設計了兩大實驗。1.利用兩個箱子和一個連通管所製成的實驗箱，將植物水溶液噴灑於裝有20 隻母蚊子的箱中觀察由甲飛到乙、盤旋、垂直下降、及無反應等四種情況。得知艾草的驅蚊效果最佳，次之迷迭香、到手香，檸檬香茅最差，則其牠雜草效果不彰。2.手部實驗，將植物水溶液塗抹在手上，伸進裝有20 隻母蚊的實驗箱，停留一分鐘，觀察叮咬、停留在手上，等兩種情況。得知塗有香草的手蚊子比較少蚊子叮咬，效果為艾草最佳，次之迷迭香、到手香，最差檸檬香茅，而停留的數目，艾草最佳次之迷迭香、到手香，最差檸檬香茅，塗有雜草汁液的蚊子叮咬和停留的數目很多，幾乎沒效果。

隨著物理、化學、生物等各學科的成熟，使得新興的復合學科成了當今炙手可熱的焦點，例如：生化科技(生物+化學)、奈米技術(物理+化學+生物)等，當然，它們也帶動了人類世界相當大的進步。因此，生活中看似理所當然的現象，若從不同學科的角度觀察，或許也能得到意外的收穫。本研究主要是以「物理光學的角度」分析「昆蟲複眼的視覺感受」研究的現象從「驅趕蒼蠅的清水袋」出發，試圖找出影響蒼蠅視覺最敏感的水袋顏色。然後，再以此種色光為主要，配合物理光學的成像知識與製作昆蟲複眼的巧思，分析「不同結構的複眼」在接收該色光後，其視網膜「成像的偏異情形」研究結果的發現有二；第一，複眼對紫光最為敏感，這樣的結果與「某些昆蟲複眼僅能看到短波長色光」的說法不謀而合。第二，從物理光學的角度亦能證實生命科學的說法，即「昆蟲的複眼曲度越大，對光線越為敏感」、「昆蟲複眼中小眼越多，對光線越敏感」等等。因此，本研究成功地用物理的方法解釋了昆蟲複眼的視神經感受，如此微妙結果，到底是意外呢？還是科學的神奇之處？一切的一切，將在以下的內容中說清楚、講明白....

近年來，電磁波對人體的影響，也漸漸的成為現代人值得重視的健康問題之一。而備長炭的生活應用已廣為流傳。其中備長炭阻擋電磁波的功效也受大眾矚目，而我們希望能藉由不同物質，比較出備長炭阻擋電磁波的能力，以及如何運用於生活當中。在第一個實驗當中，我們比較了多種導體及非導體，發現導體對電磁波的確具其阻擋功效，而炭的阻隔效果與其相似或在其之上。於是我們在進行的第二個實驗當中，將其效果運用在手機上，進而詳細比較手機各部位發散出的電磁波強度，發現手機的側邊是電磁波高度散發區域。再以「博士膜」包覆不同質量之粉狀炭，詳細紀錄其數據，期盼能替電磁波對人體影響的問題，提供一個有力的解決方法。

蘆薈是百合科多肉草本植物，原產地在地中海的沿岸以及南非洲附近，目前在台灣被廣泛的種植。蘆薈品種繁多，其中吉拉索蘆薈(Aloe Vera)，被認為有消炎抗腫與殺菌的功效。克雷白氏肺炎桿菌（Klebsiella pneumoniae）是一種常見醫院內感染菌，免疫力較低的患者如肝炎、糖尿病人容易感染，造成肝膿瘍、敗血症、眼內炎及腦膜炎等，若能有效的控制能大大降低院內感染。本研究主要目的在探討利用蘆薈天然的性質，以達到對克雷白氏肺炎桿菌的抗菌效果。實驗初期發現添加於培養基中的蘆薈膠並沒有明顯的抑菌效果，但在後續實驗中，發現將蘆薈膠切成薄片冷凍乾燥以後製成的蘆薈薄膜，藉由光照，可使蘆薈膠薄膜表面產生未知的物性或化性變化，使生長於蘆薈薄膜上的細菌明顯減少。我認為，若是能善加利用此薄膜，例如將之放在口罩中，或是使用於冷氣機濾網，也許可以減少細菌滋生且有更好的過濾效果。因此，蘆薈薄膜具有開發類似光觸媒功能的天然物產品之潛力。

我們知一元二次函數f(x)=ax 2+bx+c，一定有極值，當a>0時， f(x)有極小值為-b 2-4ac / 4a，a

本實驗的目的是探討鋼球在磁鐵作用下的效應。本實驗利用「測量臺」與「射出端初速測量裝置」兩個實驗裝置，測量出磁力與距離關係、入射鋼球能量與射出鋼球能量之間的關係。我們以不同的顆數測出射出鋼球所擁有之能量，用不同的固定磁鐵方式比較其能量轉換差異。實驗結果顯示，在經過多組磁鐵加速裝置的實驗後，我們發現射出的鋼球每經過一組加速器，其能量便會等比例增加，這也說明了射出鋼球的能量是具有累加性的。

聚丙烯酸(PAA)是尿布中吸水成份，我們發現其結構上的羧基能螯合Ag＋，並成功利用甲醛將Ag＋還原成奈米銀。但我們意外發現螯合Ag＋的PAA白色粉末在沒有其他還原劑存在下也會漸漸變成黃色，與「利用甲醛還原製得的奈米銀」顏色十分相似。本實驗即揭開此粉末變色真相，希望能在不使用額外還原劑下，直接以PAA將螯合的Ag＋製成奈米銀，不僅具環保與實用價值，更能使奈米銀製程朝向綠色化學。我們透過水溶性聚丙烯酸鈉(SPA)在均相中進行變色機制探討及影響變因的研究，找出有利的反應條件，再應用於PAA。研究證實PAA能將螯合的Ag＋同步還原成奈米銀，反應機制與檸檬酸鈉作用模式相似，而提升濃度、溫度或照光有利於反應，酸性條件則不利，照各種色光也有所差異。