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高中組

植物維管束的電模型建構

植物電訊號目前已在番茄、胡蘿蔔、馬鈴薯上證實可應用作為植物的健康情形、細胞內澱粉分佈甚至於地震偵測。過去文獻研究證明,電訊號可以在細胞間內以及整株植物間藉由原生質絲以及維管束傳導。在一次進行植物電訊號偵測時,發現樹幹有電容特性,因此我們認為必須先找出樹幹正確的等效電路模型依據,才可正確做植物電訊息應用。然而現今研究並沒有正確的喬木維管束中等效電路模型。因此本研究建構喬木中微管束的等效電路模型。此外,本研究也利用實際電路模型做充放電實驗比對樹幹充放電曲線證明等效電路之正確性,以及擴大偵測樹幹橫向面積,發現此等效電路模型符合電阻電容串聯特性,更證實本等效電路的正確性。

電流熱效應與白熾現象

本實驗以外加電流通過筆芯產生熱,使筆芯發光,探討所謂白熾現象。主要研究重點為找出電流、電壓、電阻、功率、壓力和溫度等之變因與白熾現象之關係,以六種不同波長之濾光片配合六個光度計,量測筆芯之發光程度,並嘗試用紅外線熱像儀定性測量筆芯於白熾狀態下之溫度分布。實驗結果發現,筆芯於白熾狀態下會變細。在同一實驗條件下﹝固定電流﹞,筆芯在壓力為5cm-Hg 時比在76cm-Hg 狀態下,發光時間至少延長一倍,由此可推之氧化反應為筆芯變細之主要原因。並以黑體輻射理論,嘗試推導出由光度計所量測之照度與溫度關係式,以解釋筆芯白熾現象。

布袋蓮吸取重金屬的研究

我們無意間在網路上看到一篇名為「布袋蓮研究」的布袋蓮相關報導,主要的內容是介紹布袋蓮的生態習性以及布袋蓮對環境所造成的影響,其中並提及布袋蓮具有清除重金屬及其他如氮、磷等毒物的特殊能力,引起我們對這方面的興趣以及好奇。但是由於在報導中並未對這方面做詳細的深入探討,我們為了要更深入了解布袋蓮與重金屬環境的關係及其作用機制,所以想要藉著這實驗來研究布袋蓮與重金屬之間的關係。

終結金紙灰-細菌對紙灰之降解研究

為了處理燃燒金紙所造成的紙灰污染,我們從數種污染環境中尋找能夠生存於強鹼紙灰的微生物,藉由強鹼性培養基的篩選,在化學廢液回收桶與加油站土壤附近,分離出四種菌株(CS-W、CS-Y、PE-L、PE-S),進一步發現與紙灰土共同培養後,其具有調降pH值之效果,在顯微鏡菌落、革蘭氏染色觀察和染色體定序後,判斷應為細菌,嘗試與金紙灰共同培養並於灰燼上栽種小白菜,發現其可讓種子發芽,經參考文獻與實驗我們推測其中參與的生化反應與代謝葡萄糖產生酸性物質,以及鉀離子代謝相關,本研究目的為利用細菌改造紙灰,使其成為可栽種植株之物質,增加了紙灰的利用價值性。

察「焰」觀「色」-以自製分光儀檢視焰色實驗

本實驗以透明DVD光碟片、配合網路攝影機,自製一台可照相、攝影的分光儀,可用於檢測未知線光譜的波長。與已知文獻資料比較,我們自製的分光儀具有良好的可靠性與再現性,具有實用價值。焰色實驗在實際操作上並不容易看出明顯顏色、也不易分辨出相近顏色的色光究竟有什麼不同,本實驗也討論了焰色實驗操作的條件。配合自製分光儀,可區分出鈣、鍶在焰色上的差異。

智慧型回收標誌辨識系統

全世界都陷入與垃圾爭地的戰爭中,而垃圾中百分之四十都是可回收資源,如果能從未分類的一般垃圾中自動分離出可回收物,將可以大幅減輕垃圾量,並讓資源可以有效的利用。由於可回收垃圾絕大部分具有回收標誌,所以本系統以辨識回收標誌來自動挑出可回收垃圾,藉此減少人工作業,達到資源回收的第一步驟。我們所撰寫的辨識程式會自動偵測相機所拍攝的灰階照片,轉成二元值,以陣列儲存。為凸顯回收標誌的圖樣,我們將消除圖片上不必要的雜訊,並把小空隙填滿。接著才從殘存的圖樣中一一比對回收標誌的特徵條件,看是否有圖樣為回收標誌。辨識結果會經由 RS232輸出訊息給外部電路,以推動分類杆並亮出圈叉的燈號來顯示辨識結果,達到回收垃圾分類。

猜不透我的心──探討影響颱風路徑的原因,及不同颱風路徑造成的災害

本報告主要研究不同變因對西太平洋颱風移動路徑之影響,方法為使用旋轉圓錐盤來模擬高壓風場,以BB 彈射入盤內時,BB 彈的下滑力和離心力平衡後,其移動的路徑,模擬颱風進入副熱帶高壓後的路徑變化。實驗結果發現,模擬高壓越強,模擬颱風越不易被快速拋出,且較強模擬高壓橫移時,模擬颱風的路徑也隨之偏轉。對照實際情況,發現高壓越強,颱風較不易被拋出,而順著高壓西側北上,有些更因高壓移動,路徑隨之偏移而接近台灣。實驗發現颱風不會被高壓直接向外推出,主因是摩擦力較小時,氣壓梯度力和科氏力平衡,形成幾乎平行等壓線的駛流風場帶動颱風移動。另外,侵台颱風路徑不是造成全面降雨的主因,明顯外圍環流及颱風眼對全面降雨的效果更強。

你濃我濃,到底要多濃?─—電解1A族、2A族金屬氯化物水溶液之性質探討

本研究以探討電解1A族、2A族金屬氯化物(研究對象為NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2)水溶液反應性之研究,並配合高中化學所學的知識、實驗方法,運用簡易的實驗室器材搭配生活周邊可取得的材料,設計簡單、體積小的電解裝置,並可利用理想氣體方程式及氧化還原滴定的方法確定陽極產物O2(g)及Cl2(g)的莫耳數。 研究結果發現,高中教學所言之「電解高濃度食鹽水產生氯氣,電解低濃度食鹽水產生氧氣」應有修正,並擴大討論1A族及2A族金屬氯化物的電解反應,發現化學反應並非僅有「濃或稀」的分界,而是在不同的條件,譬如電解液種類、濃度、外加電壓的改變,化學反應會有動力學或熱力學的競爭,使得產物O2(g)及Cl2(g)的莫耳數比例也互有消長,得到有趣的實驗結果。

萬“重”一“心”—Echois三角形之探討與推廣

本研究試圖從三個正三角形所產生Echois三角形的特性,推廣至任意多個正多邊形與相似多邊形所產生的Echois圖形的特性。我們利用電腦進行動態幾何實驗,發現Echois圖形與原圖形之間的關係,並進一步驗證,同時在圖形變換過程中,觀察圖形退化的一些有趣現象,從而對一個三角形的三頂點與其重心的關係,擴增到Echois圖形與其一群圖形之間的關係,對重心的概念產生更深一層的認識。

海鱺血清對海鱺鰭細胞成長的影響

本文以動物細胞培養方法探討Leibovitz medium L-15培養基中以海鱺血清取代胎牛血清來培養海鱺鰭細胞株(CF-2)的可行性。結果發現L-15培養基中以0%、50%、75%、87.5%及100%海鱺血清取代胎牛血清濃度來培養海鱺鰭細胞,24小時後其附著率分別為51.9%、51.9%、54.6%、26.2%及24.0%;附著細胞中含破損細胞比率亦隨著海鱺血清濃度提高而增加。以同樣條件(缺取代87.5%組)培養海鱺單層細胞,6天後計算細胞數目,發現其細胞數分別為最初細胞數的4.16、10.84、11.84及9.2倍。這些結果說明海鱺血清中雖具有影響CF-2附著的因子,但也含有促進CF-2增殖的因子。CF-2細胞過馴化後可例行培養在L15-1.25/8.75培養基,顯示海鱺血清具有大量取代胎牛血清來培養魚類細胞株的潛力。