高中組

近年來，常流行一些整人的玩具，像是「吹不熄蠟燭」，在前些時候即被拿來在生日會上整人，無論壽星怎麼吹都吹不熄，「吹不熄蠟燭」的成分是什麼呢？到底是什麼因素造成蠟燭吹不熄呢？我們想做進一步的研究與探討。

葡萄果粉指的是葡萄外一層白霧狀的粉末，根據\r 文獻的說明(梁小娥、張大鵬，2000)，葡萄果粉是酵母\r 菌的聚集，葡萄上有多種酵母菌，於成熟後不同含量、\r 不同品種的酵母菌可以釀出不同風味的葡萄酒。\r 於是我們使用可以培養酵母菌的培養基\r (glucose-yeast extract-peptone broth)來進行果粉的培\r 養。在過程中，我們發現果粉的培養是比較容易的，\r 但要如何比較不同條件下，葡萄果粉生長情形，這一\r 點就是一個大難題。過程中我們想了很多方法，最後\r 找到一個方法，可以較客觀的進行不同條件下果粉生長比較。我們使用的是單位面積上的果\r 粉含量。利用阿基米德原理，測量出葡萄的體積，再使用球體體積與表面積的關係，推算出\r 葡萄表面積的近似值。(詳見實驗方法)\r 葡萄果粉經過培養之後，我們可以分離出五種微生物，分別是拋孢酵母(Sporobolomyces\r roseus)、芽枝枝孢黴 (Cladosporium chadosporiodes)、發酵型結合酵母(Zygosaccharomyces\r fermentati)、泛菌(Pantoea agglomerans)、仙人掌桿菌(Bacillus cereus)，其中芽枝枝孢黴與仙人\r 掌桿菌是屬於對人體可能有害的，因此吃葡萄還是要吐葡萄皮，而且最好是要經過清洗。\r 另外，我們設計了三種條件──勃激素組(使葡萄生長得好)、正常組、鐵絲組(以鐵絲綁\r 緊枝條，使韌皮部運送養分困難)，來觀察葡萄生長的好壞與果粉生長的情形有無關係。我們\r 發現勃激素組與正常組的果粉生長速度與密度相似，且以勃激素組略佳，而鐵絲組的果粉生\r 長情形則是不佳。於是我們推論葡萄生長的好壞會影響果粉生長的情形。另外，我們將葡萄\r 上的果粉大致除去，並以手指沾取，經過一星期觀察新長出來的果粉，我們發現手指的細菌\r 無法生長於葡萄上，而且新長出來的果粉仍是五種已發現的微生物。以上兩實驗給我們一個\r 結論，證明了葡萄與果粉之間有某種程度的依存關係，但深入的機制我們還無法得知。

熱帶太平洋地區是聖嬰現象最明顯地區，我們查詢美國NOAA的氣候預報中心資料庫，參考Treberth教授於1997年的定義，利用Nino3、4區，確定聖嬰、反聖嬰與正常期發生時間。西北太平洋是全球颱風最活躍的地區之ㄧ，我們從日本氣象廳網站，下載西北太平洋颱風發生時間、路徑、強度。我們想探討聖嬰與西北太平洋颱風之間的關係─包含西北太平洋〈北緯30度~EQ、東經100度~東經180度〉颱風發生頻率、颱風生成位置、強颱發生頻率、侵臺強颱發生頻率、侵臺強颱為單一測站帶來最高雨量與聖嬰關連性。本研究結果顯示聖嬰現象發生時，西北太平洋6月~11月颱風月頻率較1951~2005年氣候平均值低，颱風生成位置有偏東趨勢，西北太平洋強颱月頻率會增加；侵臺所有颱風月頻率為正常期最多，侵臺強颱頻率無明顯變化，侵臺單次強颱為單一測站帶來最高雨量，比反聖嬰期多。

黑殼蝦為了隱藏自己的蹤跡，藉由體表色素細胞的活動達到改變體色並融入環境的目的。本研究已大致歸納出黑殼蝦從接收訊息到色素細胞完成變色的完整模式，並就其所屬的環境加以討論。大致而言，黑殼蝦的變色可分成三個階段：第一步是刺激的接受，光是影響黑殼蝦變色十分重要的環境因子，藉由眼睛接受環境的刺激，第二步由接獲指令的激素系統放出訊息進行對色素細胞的控制，這便是訊息傳輸的部份，第三步則是體色的呈現，蝦子體表的色素細胞可分為紅黃、藍、黃、棕四種，藉由其不規則的排列及擴張與否的差異而改變體色，這整個過程使的蝦子的形體更容易融入環境之中，對其環境適應有相當大的助益。

在銀河系中，多數恆星以雙星系統存在，因此雙星的形成機制在恆星的演化理論中扮演極重要的角色。但目前天文學界對其形成的機制未有定論，而爭論的焦點主要為兩個假說：一個假說為當分子雲在裂解為雲核時，同一雲核會形成兩顆恆星互繞；另一假說為不同雲核會分別塌縮為不同的恆星。這份研究中，我們以金斯最小質量與半徑為理論依據，找尋了上萬筆的觀測數據，並利用兩種不同的算法----週期公式與視直徑法計算出雙星間距，進而分析雙星間距的分布。結果中，我們發現前主序雙星間距分布圖出現了一個小於金斯最小半徑的峰值，經過推論我們排除了兩種方法的觀測限制可能造成的偏差，最後得出結論：分裂說必定存在，然無法排除捕獲說的存在。

在高中物理星球運行中曾提及刻卜勒的三定律如下三點：“某行星繞恒星的軌道為橢圓”。(二)某星球在橢圓軌道中等時距掃過等面積。(三)諸星繞同一母星，各星球R3/T2保持定值。（R是軌道半徑， T 是運行周期）但是並未對三定律的來源，做一來龍去脈的推演與介紹。以致吾人無法了解，基於此，使得我們對於星球運行為何會如此發生了興趣，進而以所學的數學及物理知識，對星球的運行加以探討及模擬”

本實驗是利用高中化學課本所學之知識，探討養生全豆奶(使用催芽的黃豆)和一般豆漿(使用未發芽的黃豆)之化學成分有何差異，根據我們的推測，養生全豆奶之中的養分應經過酵素的分解，組成的化學分子比普通豆漿為小，而我們剛好可以用從課本上學過的種種原理，如依數性值、蛋白質測定、澱粉及葡萄糖的測定來證實這日常生活中的食品，並驗證我們的觀點來研究養生全豆奶真的養生。我們使用以前學過的澱粉和葡萄糖的測定，發現澱粉的確有被分解成葡萄糖的趨勢，但我們猜想不只有澱粉轉變成葡萄糖而已，一定還有其他物質被分解，後來在課本上學到有關蛋白質的測定，果然也被分解成小分子了。後來又網頁上看到有關食物酸鹼性和導電度的報導，有研究說有些味覺為酸性的食物到了人體內消化後竟然變成了鹼性，而這種食物據是所謂的健康食品。我們就開始証驗養生全豆奶是否為健康食品。我們設計了實驗，用酒精燈燃燒豆子來模擬人體消化的模式（因為都是氧化分解的作用），結果不但證實了養生全豆奶不但是健康食品，且從導電度的測定實驗中，發現了養生全豆奶還可以提供了許多的礦物質，有益於身體。另外經凝固點下降測定，探討未發芽及不同發芽程度黃豆所做的豆漿，根據凝固點的依數性質，推論得知其其分子數有增多的趨勢，因此其大分子也就可能分解為小分子。我們推測小分子在人體中，可以較大分子吸收容易，對一些腸胃不好的人來說，的確較有益健康。在消化後的養生全豆奶較普通豆奶為鹼，而人體的血液必須略為鹼性，太酸或太鹼都不適當，因此有助於為持身體酸鹼度，加上更多的礦物質，對身體也較多的益處。經過如此的實驗，養生全豆奶真的名副其實。

我們購買了數枚真、假龍銀作為實驗樣本，並以鋼(ss400)及白鐵（304）兩種材質訂製多種不同形狀條件的圓型金屬板，以圓心為支撐點，以定力裝置敲擊樣品圓周，藉由筆記型電腦、麥克風以及數位音樂編輯軟體 Cool Edit Pro 2.1 的協助，紀錄樣品所發出的聲音強度與頻率，再以軟體將原始訊號轉譯成聲音的頻譜；最後使用 MATLAB 軟體進行曲線擬合，以探討圓形金屬板的直徑、厚度對自然頻率的關係。經過多次的敲擊實驗與分析，我們發現：「圓形金屬板的直徑、厚度會大約分別以平方反比以及正比的關係影響其自然頻率。」同時，根據實驗觀測所得的資料及相關理論則顯示：「以圓心為支撐點，輕擊金屬板圓周的施力方式，在眾多圓形板的共振模態之中，以十字交錯的馬鞍形振動為主要的振動模式。」真龍銀的敲擊聲音在聽覺上似乎較清亮，這個現象也反映在真、假龍銀以及一般金屬樣品的訊號差異方面，我們發現：「真龍銀的音量強度衰減時間比假龍銀久，龍銀的頻譜圖則比金屬樣品複雜，能夠出現更多的共振模態。」

當颱風侵襲台灣時，或多或少都會造成災害和損失，本篇研究是利用氣象資料探討各類\r 侵台颱風路徑對台灣降雨、風力及焚風分布的影響，再利用各縣市土石流潛勢溪流及產業結\r 構的客觀資料與各類路徑造成的降雨、風力及焚風分布互相交叉分析，推估不同路徑可能所\r 造成的災害。研究結果顯示，影響降雨分布最主要的因素為颱風路徑，加上地形，造成迎風\r 面比較容易降雨；影響風力大小分布的因素為靠近颱風路徑的縣市，風速都較大；影響焚風\r 出現地區的主要因素是位於背風面且位置離山脈較近。而由資料所推估的可能災情，以第二\r 類及第六類路徑所帶來的災害較為嚴重。未來可先判定颱風的侵台路徑，再利用我們的災害\r 推估結果當做參考，針對各縣市作災害防範措施。