高中組

本實驗使用香水百合花花粉粒子來觀測其在下列溶液中的布朗運動：HCl、CH3COOH、NaCl、KCl、NaOH、Na2CO3、C6H12O6、C12H22O11、ZnSO4、Na2SO4、C2H5OH、H2O2、Ca(OH)2、CaCO3。藉由三眼顯微鏡量測電視螢幕上花粉粒子布朗運動的路徑圖，並由此算出粒子運動的平均自由徑（λ）。 用統計學的方法分析，就容易濃度、酸鹼度、解離率三部份來討論實驗結果，發現：溶質粒子的大小事影響花粉布朗運動λ值的最大因素；ｐＨ值越大的溶液，λ愈小；解離率愈大的溶液，λ愈小。 推論其原因，認為溶質粒子愈大，花粉周圍的粒子愈小，周圍分子的撞擊力不易平衡，故λ小：OH - 較H + 的氫鍵強，所以PH值愈大的溶液，因有愈多的OH - ，而使溶液不穩定，故 λ愈小；化合物溶於水解離後的粒子是"離子"因是帶電的粒子，故使花粉粒子在溶液中的運動較不穩定，故λ較小。 此外，我們的結果分析推論亦可在第四部分「混合溶液 – 布朗運動」的實驗結果獲得驗證。

在人體內經由呼吸作用，容易產生自由基，可能導致癌症、老化等問題，所以在食品中常可看到強調具有抗氧化的成分，可消去自由基減緩細胞氧化。所以本實驗主要以食品中所含的抗氧化劑，因具備有還原能力，將四氯金酸溶液還原成為金奈米粒子，以金奈米粒子的顏色和吸收光譜圖，來探討不同食品的還原能力。經由實驗結果顯示具抗氧化劑的食品確實對於四氯金酸溶液具有還原能力，所得金奈米粒子的粒徑相較於以檸檬酸鈉還原而得的粒子其粒徑較大，而在實驗的食品中，以綠茶溶液所得的金奈米粒子粒徑分佈最為均勻。在實驗中也探討以不同浸泡時間的綠茶溶液，對於還原製備金奈米粒子所產生的影響，可知當浸泡綠茶時間約在 4 到 6 分鐘時，金奈米粒子溶液有較大的吸收值。此外，也以不同濃度的維他命 C 溶液還原製備金奈米粒子，將維他命 C 溶液的濃度對金奈米粒子的吸收值作圖，可得到一良好的線性關係，可做為檢測未知濃度維他命 C 溶液的方法。

近來按鈕式的電子鎖不斷為人所研製成功，帶來的革新及方便甚大。由於其為固態元件所製成，所以故障機率幾乎為零，而又因為採按鍵式來控制門鎖，所以也省略了隨身帶鑰匙的麻煩。但不容否認的，任何東西均是有其缺點存在的，例如第一代的電子鎖，其號碼為固定式的，不可改變，號碼一旦為人所知，鎖的保險性即告喪失，即使保密工夫到家，有心人仍可從鍵盤上的痕跡看出那些號碼常用，而推算出開鎖的號碼。後經人改良，研究出可任意變更號碼的電子鎖，並獲得世界發明展金牌獎，其號碼難為可變，但仍是半固定式，只要設好一組號碼，一直到下一次再設定另一組號碼期間，設定的號碼也是固定的，所以在開鎖時不小心為人所見，也是容易喪失其作用。因此，便激發我改良它的想法。

電力是我們的工業之母，經濟發展的命脈！它具有方便、高效率、容易控制等優點，而且在生?製造中是動力及照明等不可缺少的主要能源。多年來，廉價的電力創造了國內的繁榮，充足的電力使我國邁向開發國家之路，近年來由於電力之需求急速成長，能源及工業部門的電力銷耗總電量?57.72%，而臺灣地區自?的能源十分短缺，98%以上仰賴進口，因此我們希望能研究出一種自動控制的裝置，將無人使用的房間或教室內的電燈及用電設備，能及時且自動的把電源切斷，此項系統為可以自動切斷電源的裝置，如此不僅能達到節能減碳的目的，也同時幫助我們節省經濟，還能?地球的資源盡一份心力。

我們看到地球科學有關礦物的知識引起了我們對礦物研究的興趣，臺東又是多山，因此我們不斷地收集各種礦石，並且在老師的指導下將下列收集的礦石一一分類，以便作為將來繼續研究之用。

本研究探討在水凝冰過程中，加入一低頻振動，探討其氣泡聚集在特定點成團的現象。首先改變水中溶氣量，以探討氣泡成因；並改變水量，推測其流動性質的影響性；利用照相觀測氣泡生成過程，推測氣泡聚集成團的原因。實驗方法以喇叭作振動器，施加不同頻率振動冷凝時50mm鋁管中的水，待其固化後觀察不同頻率時的氣泡分佈狀況。結果顯示，在頻率10-40Hz中，頻率越高時，氣泡團間間距越小。而在不同的水量進行實驗時，發現在水量過多或過少時，都不容易觀察出生成氣泡之現象，且水量佔管體積35%時氣泡聚集最明顯。推測可能是因為水裝太滿時液體無法流動所導致。以照相觀測凝冰過程，發現節點會比較早結冰，故氣泡不平均現象是因駐波場導致結冰順序改變間接造成。

每當課文上到蕨類的生活史時，老師會將蕨類的孢子體及配子體的標本給我們看，然後告訴我們下次做這個實驗時，每個人都要帶材料來，以加深我們對蕨頰生態環境的認識。可是實際上同學們帶來的配子體很少（有的受居住地方的限制，或氣候、或其它因素），如此情況下，要看到實驗課本上所說的藏卵器是瓶形構造，有膨大的基部，埋在配子體內，僅頸部露出，基部內有卵；假根附近有圓拱形的藏精器，其內有多鞭毛之精子能游泳，要看到游動的精子那簡直是可遇不可求”每當這個實驗做下來，大家都覺得很洩氣。尋找方法，若能自己動手由孢子在實驗室內開始培養因此，我們就在。不僅可解決材料的來源，更可徹底了解蕨類的生長過程。所以我們就開始尋找資料，計劃做這們實驗。

在“數學傳播”第 18 卷 3 期（ 55 一 65 頁） 『 三角形的內切橢圓 』 一文中，我們探討了三角形的內切橢圓的一些有趣性質，也留下了一些當時未能解抉的有趣問題，我們想嘗試找出那些問題的答案。

南美洲及非洲兩大陸塊的形狀非常契合，是因為中洋脊的擴張使它們分開。本研究以奧伊勒理論為基礎，利用大西洋中洋脊附近的許多轉型斷層及破裂帶，並以空間向量及解空間方程式的方法，來求奧伊勒極的位置，以進行南美洲和非洲之間板塊運動模擬。先算出分別中垂於兩個不同轉型斷層的兩個平面方程式，再找出兩平面與地球球面的交點，即奧伊勒極的位置。奧伊勒極可以用來描述板塊相對運動，相對運動量則由中洋脊兩側的條帶磁力異常線換算求得。最後將所求得的奧伊勒極和現有的板塊資料與海岸線資料，輸入電腦進行板塊運動的模擬，並進一步算出兩板塊間的相對運動速率。本研究所算出的奧伊勒極位於63.8° N、32.9° W；以奧伊勒極為基礎，算出兩億年來非洲和南美洲兩板塊間相對運動的平均角速率約為0.305 度/百萬年；最後模擬出兩億年來南美洲相對於非洲的古位置。在一億九千五百萬年前的古位置圖中可發現，當兩陸塊北端密合時，南端有陸塊重疊的現象，可見南端實際相對運動的量比預估的還少，推測是因為板塊經過長時間的運動，受到擠壓而變形，而這些變形吸收了部分的相對運動量，而非洲西南外海的確有一Wafisch Ridge 存在。

我們都知道圓有一個性質：假如用兩條平行線夾住它，則無論從那一個方向來夾（見圖 l )，其兩線間的距離恒為一個常數（即圓的直徑），這個性質是不是圓所獨有的性質呢？換句話說，假如一個圖形具有這種性質，它是否必然是一圓呢？在課堂裡，老師偶然提到了所謂的”諾雷三角形”(見圖 2 ) ；這個“三角形，解答了上面的問題。諾雷三角形是分別以正三角形之三頂點為圓心，邊長為半徑畫弧，由這三段圓弧所構成之圖形。因為無論從那個方向來夾這個三角形，兩平行線間的距離都相等（即邊長 d )，因此上面這個問題的答案是否定的。除此之外，上面兩個圓形，假如它們的寬度（見註）相同的話，周長必相等（簡單的計算可以求出兩者的周長均為 d，當 a = d 時)這引起了我們的興趣，我們想要知道的是：除了上述兩種圖形外，是否還有其他這種等寬（見註）的圖形？假若有，那麼在寬度相同的條件下，它們的周長是否都相等呢？這就是本文所要研究的問題。註：寬度是指二平行線，從任一方向夾住一圖形，若其距離恆為一常數，我們稱此圖形為等寬圖形，此常數為其寬度，如圖 l之圓為等寬圖形，寬度為 a ，如圖 2 之諾雷三角形為等寬圖形，寬度為 d。