高中組

西元 1994 年舒梅克─李維 9 號彗星撞擊木星時，曾引起了全世界的震憾，也同時引起我們對天體互撞產生了極大的興趣。因此，我們從最簡單、最方便觀測的月球開始著手，研究隕石撞擊月球的種種變化。

我們在過去的實驗中曾經自製了一個時推儀，藉以推算出任何地方，任何日期的日出日落時間，但在推測的過程中，所求緯度越高，推測值與實際值的誤差越大。經過進一步的思考，發現大氣使日光偏折的角度也應考慮在內，於是我們決定著手求出該角度的大小。並利用此角度求出光線自真空進入空氣的折射率。

本實驗的動機主要是台中市過去曾多次發生大樓火災，造成多人死傷的慘劇，其中大多是因吸入過多濃煙所造成，這些事件使我們想到一旦發生火災時，倘若事先能預測火災時濃煙的走向，迅速找到逃生路徑，以減少火災所造成的傷亡。實驗目的是依照房間隔間的設計模擬火災發生時，濃煙擴散的方向，以便找出適當的逃生方向。利用壓克力模型屋，模擬一般居家房間各種隔間的格局，藉由檀香塔燃燒產生的氣體模擬火災時濃煙擴散的方向，迅速找出適當的逃生路線。實驗主要的結論：避免火災發生所造成的重大傷亡所應注意的事項，1.在事先預防上，以居家格局的設計為主。樓梯採用直向樓梯的設計，雖可減少煙霧向上擴散的速度，但會佔用較多的空間； 若採用剪式樓梯設計時，應盡量減少煙霧向上傳遞的空間。隔間的開口盡量錯開，以避免煙霧直接的擴散，隔間設計應盡量避免有突出的轉角。2.在逃生上樓時，應順著樓梯上升的方向逃離火災現場。在逃生時盡量遠離樓梯的方向。

近年來，導電高分子的研究及發展十分活躍，在各方面的應用都有傑出的表現。其中，聚苯胺因價格便宜且製作簡便，使其應用潛力更為突出。聚苯胺對鐵系及非鐵系金屬有極佳的防蝕能力，但卻因聚苯胺與金屬之附著力不良使其應用遭受限制。本研究的重點在於製備奈米級的聚苯胺，以及提高聚苯胺在有機溶劑中的溶解度以達到和金屬能有效附著並增加其防蝕能力。實驗結果發現，利用微乳液法可以製備出奈米大小的聚苯胺粒子，且塗佈於鐵片上，有很好的防蝕效果，證明其應用潛力無窮。

在繩子的一端持續供給一擾動，此擾動會以波動的型式傳至繩子另一端（自由端），經自由端反射後，反射波會和入射波重疊干涉而形成駐波。本實驗將繩子鉛直懸掛在轉盤下方，轉盤帶動繩子繞軸旋轉。實驗中觀察到繩子會形成駐波，並出現上下的來回振盪，這是一個複雜的運動。我們嘗試以學過的物理概念來解釋、分析所觀察到的繩波行為。

無意間觀察到昆蟲〔蜂蜜、蝴蝶、蜻蜓、蒼蠅…等〕物闖入玻璃屋竟然不會尋原路或旁邊的出口逃生，反而往位於屋頂上方的玻璃鑽或衝，Why?由陽光光譜開始研究，藉由氙燈集分光儀測定「單一波長及光強度對蜂蜜趨光反應的影響」，再設計一套「明/暗對比差值試驗」，找出啟動趨光反應開關的最關鍵因素—「光的明/暗對比差值的規律性」，並發現蜂蜜的趨光反應明暗對比差值在暗適應呈等差級數，在光適應呈等比級數，有兩套機制交互應用，接著證實「蜂蜜對各波長趨光感度強弱與日週律動(Circadian rhythm)有密切關連」，同時發現蜜蜂在１８：００回巢後其趨光機制有關閉現象，此與其生理時鐘的恆定性相符合。另外發現日晝期間蜂蜜對紫外光一直保持極高感度，合理推測，其係演化留下警戒逃生的本能，為了由生物內部生理反應來印證上述外部刺激影響生物行為試驗所得結果，又一頭栽進「視神經電生理」領域的實驗，發現蜜蜂複眼上方部位對UV感度特別靈敏，最後再回歸當初迷惑的地點〔玻璃屋現場〕，進行一連串再確認的行為試驗，終於找到答案。蜂蜜〔昆蟲〕為什麼往屋頂方向的玻璃衝或鑽呢？綜合實驗結果判斷如下：當蜂蜜飛行→遇阻礙物，且不適合生存→開始逃生→FAP反應，趨向陽光較量處→再遇阻礙物→FAP反應，在趨向陽光較量處，如此反覆進行。只要有明/暗情況存在，亮處變成一刺激源，除非把刺激源消除或移位，否則蜂蜜一受到刺激一定會有FAP反應，一直到超越阻礙物或體力衰竭而死亡。當蜂蜜〔昆蟲〕飛行遇阻礙物無法順利通過或離開，且該環境無食物補充體力，留久必死，因此警覺系統發現必須逃生的反應，蜜蜂會運用其趨向陽光的本能〔演化結果〕作逃生工具尋找生機，至於觸動”趨光”反應的開關，繫於明/暗對比，每當光有明/暗對比差時，蜜蜂就會有趨向光度較強〔亮〕之處的現象，此反應係一種固定動作模式(Fixed Action Pattern﹝FAP﹞，FAP是物競天擇演化結果的一種天生能力，在許多動物表現例子中，常會有無盡似重覆性的機械動作。至於趨光性的趨性(Taxis)是定向運動，會呈現或多或少且無意識的朝向或遠離某些刺激。本研究證實〔日行性昆蟲〕蜜蜂需要逃生時會利用”趨向陽光較亮處”的本能做逃生工具，而且依紫外光的強弱對比差作趨光逃生方向的主要依據。因此，一線署光是昆蟲的逃生契機而非死亡陷阱，有陽光的地方就有紫外光，紫外光愈強，表示其陽光直接照射而沒有被阻隔，亦即屬於較空曠，安全的空間，換句話說，蜂蜜會利用陽光中的紫外光強弱作為判別四周環境是開闊或被隔絕。

(一)結婚禮餅及中秋月餅、蛋黃酥，常在餡內包鹹蛋黃，但鹹蛋白常被廠家丟棄，除暴珍天物，還造成環境污染，非常可惜。 (二)醬油、味增製造，是以醬油麴菌絲內富含之蛋白質分解酵素來分解黃豆蛋白，產生按基酸成份來製造，如果廢鹹蛋白可以酵素分解成胺基酸來使用，則廠商不需再丟棄，造成環境污染。

高中基礎生物中有關生物間的交互作用，提及生態失衡的內容中，曾介紹「外來種」對於本土生物可能產生的影響，所謂「外來種」即是群集中原先不存在，但因人為引進的物種，如本島農田常見的福壽螺和溪流、池塘常見的吳郭魚等。通常外來種欠缺天敵或競爭者的制衡，往往過度繁殖，為當地的生態環境帶來衝擊，致使生態失去平衡，甚至導致原有物種滅絕。如吳郭魚引進台灣後，即迅速在各溪流、池塘等淡水水域中繁衍。現在不但成為本島河川下游和池塘的優勢魚種，更在競爭的效應下，導致本省原產的鯽魚數量大幅下降而有了滅絕的危機。同樣的競爭效應也發生在外來的福壽螺和本地的田螺上（施，1999）。外來植物的例子則如布袋蓮，在淡水水域中，因無其他植物或動物天敵的制衡，造成許多本土水生植物生育地因其入侵，頓時失去生存空間。 \r 「次級演替」是指生物群集在受到干擾之後的變化過程，一般常見的人為干擾方式主要為火燒、噴藥、刈除、踩踏等。 \r 大黍 ( Panicum maximum Jacq)，又名天竺草，原產於熱帶非洲。1908年自菲律賓引進台灣( 許，1975 )，做為牧草和水土保持植物。張和蔡(1974)以及廖(1989)均曾進行過大黍之水土保持試驗，確實有一定的成效。大花鬼針草進入台灣的時間普遍認為應是在清朝時，民間交流過程中意外引進，確實時間並不可考。 \r 據前人研究，大黍在雨季時火燒後會快速萌蘗；且自從引進台灣後，更因其侵略性極強 , 在台灣中、南部地區大量滋生，現已取代芒屬植物( Miscanthus spp. )之地位，並在中部地區坡地形成草原景觀。而以殺草劑之噴施可有效的抑制大黍之生長。鬼針草傳播方式主要以動物媒介為主，在演替早期通常也是屬於優勢植物，因此本實驗由實際的勘查、測量與記錄，藉以了解大黍、鬼針草等外來植物於演替過程中，其與本土植物的競爭情形做一初步探討。\r

果蠅是日常生活中可時常觀察到的生物，而參考前人的報告結果可知，果蠅具有辨識嗅覺以及對嗅覺產生學習記憶的能力。本次實驗的目的，是想探討果蠅經過嗅覺學習行為之後，可分辨不同氣味的最低濃度為何濃度，以得到果蠅可以感受到的氣味臨界濃度；並且利用高溫或是電壓刺激以產生的嗅覺記憶，比較其能夠分辨的最低濃度是否會有差異。我們利用自製的果蠅嗅覺選擇器進行實驗，當以高溫作為處罰，測量果蠅在面臨不同濃度(1M~10-4M)的蔗糖溶液以及固定濃度(0.001N)的醋酸溶液時，發現果蠅起碼能夠感受到10-3M 蔗糖溶液並產生學習記憶行為；而以電壓作為處罰，果蠅可分辨蔗糖的最低濃度下降到10-4M。因此我們發現，果蠅在強烈的處罰之下，比溫和的處罰能分辨出更低的蔗糖的最低濃度。

為求在一般實驗室中能以簡單的方式建立並探討螢光發光的原理，添加不同金屬離子當催化劑，發現部分B族過渡金屬離子能啟動整個機制而發光。在我們的實驗過程中發現過渡金屬離子與雙氧水其條件缺一不可。 過渡金屬離子能協助反應物中的“鄰苯二甲酸甲酯”與H2O2產生的O2反應形成一種高能量的過渡狀態，而這種高能量的過渡狀態再將能量轉給染料發光。“ 另外我們也以鄰苯二甲酸甲酯為主體，改變碳鏈以及與醯胺類的化合物作為比較，發現醯胺類的化合物並不會發光，而酯類的碳鏈愈長其發光亮度的最高值則會降低。另外討論了官能基在苯環上不同的位置，進而提供了在反應機制上一個較合理的解釋。