高中組

我們先利用灑水方式尋找自然界不易觀察到的現象－複虹（SupernumeraryRainbows）。當確定複虹真的存在後，再利用雷射光束射入小水滴，從屏幕上的亮紋來研究複虹的成因，並且進一步探討於複虹干涉條紋與水滴大小關係。我們利用不同折射率的液體驗證虹出現的位置，並且利用此方法反過來測量不同濃度液體的折射率。再以Excel模擬光線於水滴折射、反射的情形，並從模擬數據及圖形中發現複虹條紋產生的原因。最後以自行拉製的細玻璃棒，再次驗證我們的理論，並在實驗室中嘗試尋找太陽光中的複虹。

海市蜃樓的景象是由於地面溫度高於氣溫時，使下層空氣受熱膨脹，密度比上層小，光線通過這個區域時產生光線的折射，使得物與像的位置錯位而產生錯覺。首先，我們利用加熱鐵板模擬太陽加熱的地面，地面的空氣受熱造成局部密度的差異分布，雷射光源由不同的高度平行通過時會向上偏折，也發現光源與鐵板距離越小偏折越大，飄移率也越小(也就是影像越清晰)；實驗發現熱空氣的對流現象會使實驗觀察困難，所以改採加壓及減壓的方式改變空心稜鏡中空氣的壓力，得到的壓力值分別以理想氣體方程及凡得瓦耳方程換算成空氣的密度，再測量光源角度偏折量以折射定律推算出空氣密度與折射率為線性關係；最後我們得知福衛三號利用全球衛星定位系統發射的電磁波穿過地表面的大氣層時，電磁波會因空氣密度差異產生不同的偏折現象，如此作為分析氣象的一個依據。我們以燈泡模擬球型的大氣結構，雷射光源以離燈泡表面不同的距離入射，發現光源向外偏折，燈泡表面距離越小偏折越大，小於約0.4cm 後，會有明顯的全反射的現象，這個結論可以作為福衛三號接收到全反射訊號時，即代表此時GPS 衛星訊號通過的地表面時，若這個區域地面(或海面)的溫度高於氣溫時，也會有類似的現象發生，如此就可以推估該地區溫度的垂直分布。

筆者曾於二十屆科展發表作品「﹝( Cu(NH3)﹞SO4,H2O 之定性定量分析雙分析儀器自製」，本研究乃繼此之系列研 究。在為期兩年的研究中，筆者利用各種物理化學分析法，並配合電腦處理系統，來對離子之錯合與聚合行為，做更廣泛，更深入的研究。

因為讀數論的同餘方程時，看到許多一元二次同餘方程的解法，又在不定方程中遇到ax2 + by2 = k 這樣的題目，使我開始思考這個問題。

媽媽常常買一些蕃薯回來準備作菜，但是有的蕃薯放久了以後，就開始發芽；蕃薯的儲藏根和馬鈴薯的儲藏莖不同，其表面並沒有芽眼，但仍然可以在許多地方冒出不定芽或不定根來；國中生物課本曾經學過，成熟的根和莖在外觀及內部構造上有很大的不同，為了探究其原因，我便以蕃薯的儲藏根為材料，希望知道其在儲藏根上長不定芽或不定根的部位是否有所不同，以及影響其長出不定芽或不定根的外在及內部的因素。

以本校現有之器材與設備製成鋅空氣電池，並以實驗證明我們製成的電池確為鋅空氣電池。以自製之鋅空氣電池探討鋅陽極製作方式、鋅陽極面積、擴散層中PTFE 含量、催化劑種類、「充電」方式、環境中二氧化碳等各項因素對鋅空氣電池性能之影響，並改變鋅陽極製法及擴散層中 PTFE 含量，有效改進電池性能。

去年我們曾用紅果蠅探討童種生物會因不同的生活環境而改變其遺傳性狀。這次我們進一步欲探討同一環境中各種生物間彼此的關係，並以植物作為我們主要的研究。我們常常可以看見草地上的各種雜草群居在一起，而農作物卻往往需要藉輪種來維持土壤的沃度，這其中代表何種意義呢？在則，我們常可見，只要有芒草或竹子生長的地方，就幾乎沒有他種植物生存，於是我們也對此種近似獨霸性的植物作一分析探討，來研究生物群居的特性。

在人口爆炸的 20 世紀，農作物的增產是無可須臾遲緩。植物體的含氮有機物，不但含量頗多，而且是生理上酵素、肢基酸、核酸、瞟呤等蛋白的構成要素，為了增加農作物的生產，瞭解氮的代謝作用是非常重要的。植物吸收各種含氮化合物以供體內之需要，其中以硝酸鹽氮和銨鹽氮為最主要來源，而在土壤中大部分銨鹽會經硝化反應轉變為硝酸鹽，再供植物體吸收，其反應如下。

臺灣自來水生飲的問題重重，導致自動飲水機成為社會的寵兒，由於使用機會日增，對人民生活影響日鉅，所以水質的潔淨與否，確實對大眾的健康有重大的影響，有感於此，引發吾人研究的興趣。

鋅銅電池之標準氧化還原位為1.100伏特。過去已有很多研究，主要以改變離子濃度與改良鑑橋，提高鋅銅電池的輸出功率，但這些實驗設計的電池電壓都低於標準氧化還原電位。本實驗構思運用簡易的組織器材，從改變電解質濃度、使用不同的電解質、添加界面活性劑與鑑僑界面等因素，找出改良方法，提升電壓。並以實驗結果為改良依據，設計與組裝電池。本研究電池成品的電壓可超過1.5伏特，在不串連的情況下，可驅動有額定電壓之隨身聽最高達四小時以上，顯示成品具有高度實用性。