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高中組

植物向光性的訊息傳導

在參觀美國太空中心時,發現未來太空艙裡要利用燈光代替陽光來種植物,以做為長途太空旅行時的食物來源,而白色光線是由許多不同顏色的光線所組成,因此這個實驗的目的在於瞭解光線的顏色和方向對於植物生長向性的影響;同時也想瞭解造成向光性的生長素,在光誘導下的訊息傳導方式。實驗結果發現,綠豆苗對於藍光有最強的向光性,同時不會造成豆苗徒長。實驗結果也得知生長素由生長點製造後不僅儲存在生長點,並且也儲存於葉柄中;將藍光只造射在豆苗的下半部的莖,而非生長點部位,光線會誘導莖產生傳遞訊息,此訊息會傳遞到含有生長素的生長點和葉柄,生長點和葉柄再分泌生長素,流向照光組織的背光面,造成植物的向光性。因此在太空中的無重力狀態下,可以施予藍光照射植物的莖部,藍光不但可以讓植物有最佳的光合作用效率以正常生長,並且可以利用植物的向藍光性,以誘導植物生長到設計好的方向,以充分利用太空艙有限的空間。

黑金秘辛-備長炭粉末對行動電話電磁波阻絕之效果探討

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。

昆蟲複眼對光敏感度之光學分析

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....

環環相扣—二階遞迴數列探討

二階遞迴數列與一般遞迴數列最大的不同之處在於一般遞迴數列的足碼是n的函數;而二階遞迴數列卻是n與An的函數,這代表在求出第n項不只需要參照前兩項的值,還必須參照過去未知項的值,而這個特殊的性質會造成有些二階遞迴數列因為無法參照而無法成立於是,我刻意不找出足碼的值是多少,而重點在於前後兩項足碼的〝差異〞,而因為在數列中有特殊涵義,因此特稱〝子元素〞。〝出現次數〞也是很重要的研究工具,因為每一項都必須參照過去〝未知〞項的值,這就代表了代表前面的值會影響後面的值。研究過程如下: 1. 找出子元素的性質 2. 利用子元素的性質找出出現次數的規律以及每個區間的影響範圍 3. 利用出現次數的規律找出一般項

自製保麗龍鋸座

自從保麗龍問世以來,最先大家都用在包裝業上,做保護物品之用,接著從包裝業發展到廣告業,如今連裝飾上也採用到它。由於裝飾及廣告業都是些圖形字體,故需要鋸切,鋸切工具除了以鋼鋸條製成的鋸切刀外,亦用電熱絲來鋸切。

係『金』ㄟ-綠水螅作為重金屬污染生物指標之研究

本研究以綠水螅為指標生物,研究綠水螅在鉛、銅、鋅、鎳等重金屬毒性下的生理反應。四種重金屬對綠水螅的LC50(30min)分別為:鉛(11.43ppm)、銅(0.78ppm)、鋅(4.40ppm)、鎳(6.12ppm)。各重金屬對綠水螅的致死率隨著濃度的增加而上升,此外重金屬會造成細胞毒性,使綠水螅的觸手及管狀體產生防禦性的退縮反射且活動力減弱,體壁上則有刺絲胞被誘發及皮肌細胞膨脹的現象,顯示體壁細胞已偵測到微量重金屬並產生生理變化。重金屬毒性亦干擾了水螅的再生作用,影響細胞的分裂與個體自癒能力。若混合兩種以上重金屬,會引發加乘的交叉毒性效果,綜合上述結果,可知綠水螅偵測重金屬毒物的敏感度及生理反應的差異性,提出綠水螅作為水質重金屬汙染的指標生物。

風洞的製作與探討

在我們日常生活中時常玩各式各樣的模型飛機,因此發現我們的飛機在作某些動作時(例如急速爬升或下降),會發生俯衝失速摔落,或旋轉下降的現象。檢討結果發現操縱裝置並沒有問題,所以不難使我們想到是否機翼並不適合此類的活動,為了要檢討機翼效應,就把此翼形的切面放入這簡易風洞中作試驗。經過一個多學期的創新與突破,我們一直著重在風洞中翅膀的壓力討論及隨攻角的變化氣流對高速運動物體的壓力曲線。回溯起這一段披星載月的日子,真叫人苦不堪言,但是隨著展出日期的逼近,我們愈感出物理科學的博大精深與絲毫不苟的本質,研究小組一直以我們自己微薄的知識,憑藉著一股對科學的熱愛,大膽提出實驗失敗的可能原因,而小心去求證而改進。我們研究小組通力合作,解決了許多技術上的困難,人人均學會了一身的好本事。相信憑借著我們的智慧加上我們精巧的手藝,在以後進入高深物理研究方向,均有良好的基礎。而今天展出的結果,也只是對於今天教育界栽培我們的師長們一點獻禮而巳。當然我們研究小組更會努力的充實自己,往後對科學界貢獻一己的力量,而使中國的科技日益精進,與歐美並驅,甚通之。

硝酸與銅反應之濃度分界

我們在化學課本中曾經讀到:「濃硝酸與銅反應產生紅梡色之二氧化氮;稀硝酸與銅反應生成無色之一氧化氮」,但不知在何種濃度產生二氧化氮,何種濃度產生一氫化氮,故做此實驗以了解其「濃」與「稀」之分界。

誰害我消化不良?─澱粉 抑制劑之研究

近年來,植物所合成的澱粉?抑制劑已被分離純化用以治療糖尿病與減肥,是種相當有用的物質。我們的實驗係利用不同植物的萃取液,來測試其所含的澱粉?抑制劑,對不同生物之澱粉?的影響。其中,花豆、黑豆、馬鈴薯萃取液抑制豬胰臟澱粉?的效果最佳;菜豆、四季豆萃取液抑制蒼蠅澱粉?的效果最佳;黑豆、皇帝豆萃取液抑制黃豆澱粉?的效果最佳;不同萃取液抑制口水澱粉?的效果則差不多。另外,我們針對幾種抑制效果較顯著的萃取液,進行活性測試,其中皇帝豆的澱粉?抑制劑最耐高溫,100℃才會失去活性,其次是菜豆、四季豆,在 85℃時變性,最差的是黑豆。菜豆、四季豆兩者在偏酸性環境中的抑制蒼蠅澱粉?的效果最佳,而皇帝豆、黑豆則在中性的環境中抑制黃豆澱粉?之效果最佳。由此可見,不同植物的澱粉?抑制劑的活性皆會受溫度與 pH 值的影響,其成分應為蛋白質。我們更進一步將萃取液處理黃豆種子,確實可抑制黃豆種子萌發,降低其發芽率與發芽長度。本實驗證明植物之澱粉?抑制劑可抑制多種生物的澱粉?活性,未來可應用於生物防治、人類糖尿病治療、減肥、以及抑制種子萌發或調節植物生長等方面,可謂妙用無窮啊!!

香草植物對蚊子的影響

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。