高中組

由於參與天文社及閱讀相關書籍並藉由地科老師指導從高中地球科學課本下冊中學習了許多完整的天文知識，也藉此了解到了黑暗物質的問題，引起我們深入了解的慾望。並加上本身對理論物理和天文的熱誠在資料蒐集及分析的過程中，也認知了許多相關的知識，並發覺整個暗物質的問題並沒有當初所假設的架構那麼單純。所以我們再運用課本及相關期刊論文的內容將我們之前的理論重新架構，做多方面的討論，使整個理論更完整。

在本文中我們以同心圓和直線構成蜘蛛網，並對每一個蜘蛛網定義出蜘蛛數；則若在此蜘蛛網中加入缺口後，會影響蜘蛛數的大小。探討蜘蛛網上的缺口該如何配置，才能夠得到蜘蛛數的極值(最大值及最小值)。首先由一直線或圓該如何分配缺口，蜘蛛數將有極值，再深入探討許多條直線或圓上的情況，進而推展到許多同心圓及通過圓心的許多條放射線的缺口該如何分配，蜘蛛數才會有極值發生。像科學家的研究，藉由特殊化簡單的情況，進而推廣至較為複雜一般化的結果。在得到初步的結果之後，我們再將研究的目標轉到三個不同方向：將蜘蛛數的規則放到其他圖形中(正多邊形、星型)；設計出新採地雷遊戲；總缺口數為定值的策略設計。

電化學單元在化學領域佔有重要的地位，本研究利用氧化還原反應析出金屬樹，將本單元內容趣味化、實驗試藥減量及操作簡化，符合當今環保生活之要求，更開拓學習視野，在未涉及艱深或精密儀器之使用下，將學習領域深入碎形理論及實作的探討。

在國中二年級時，我以蝶類為題參加全國科展，以後我就繼續研究蝶類，在所研究的蝶類中，黑鳳蝶在遺傳與分類上有極高研究價值，亞種間的型態有極端的差異，其中燕尾型僅分佈在日本、韓國兩地，而其他分佈區皆為無尾型(圖一)，自75年8月起利用課餘時間到陽明山、台北、埔里、墾丁等處採集無尾型黑鳳蝶，有尾型黑鳳蝶則由日本友人提供，藉著累代飼育來探討亞種間型態、生態上的差異與種內的分化。

本實驗利用「閃光攝影術」，由拍攝桌球碰撞球拍拍面瞬間照片，希望能測量桌球與拍面的接觸時距、摩擦力、恢復係數。近年來，數位相機已經具有單眼相機所有功能，所有攝影參數可記錄調整，並且可以馬上看，作影像處理，大幅降低拍攝費用，若配合高速閃光燈，可以拍到重複曝光的照片，所有的數據由照片測量，是計算碰撞問題的新的構想，適用於所有球類的碰撞。所有球類以桌球最輕，速度很快，與拍面接觸時間很短，會受拍面牽引而旋轉，拍攝桌球碰撞瞬間是高難度挑戰。我們選定一種拍面，將拍面水平移動，桌球鉛直入射拍面，其摩擦力造成的力矩，使反彈的桌球在空中旋轉，由照片測量入射、反彈的位移、球心座標、旋轉的角度，並算出：1. 桌球與拍面的接觸時距?t=1/70~1/370 秒，當球速快則接觸時間較長。2. 桌球與拍面接觸可視為「純滾動」，其摩擦力與桌球對拍面的相對運動有關。 靜摩擦係數 0.06 ?μ? 0.10 ，若拍面移動速度快則摩擦力較大，碰撞後桌球旋轉的角速度較大。3. 恢復係數e=0.78，與桌球入射速度、拍面移動速度無關。

本文分析中央氣象局1999 至2008 年間六年的花蓮港實測資料，排除颱風暴潮的影響後，討論月相變化、月亮仰角、太陽仰角及月地距離等變因對潮位變化及延遲時間的影響。運用統計法，將各月相同相位的潮高和高潮間隙進行疊加平均，以比較月相變化的影響。在全年月相疊加平均潮高中，發現每天的兩次滿潮潮高約相同，且朔和望的滿潮潮位相近，表示排除其他因素，朔、望滿潮應相同。另外，高潮間隙在望和朔時較小，上、下弦月時較大，可能是因為朔、望時引力有加乘的效果，故延遲較少。分析比較不同季節、月相及日、月仰角的潮位，由此而知，月上中天所引起的潮位變化和月前滿潮較為吻合，因此我們認為海底黏滯力很可能使滿潮延遲180 度以上。

本研究主題主要在探討在一平面上給定 n 條直線 L1 、 L2 、 L3 … Ln ，若有一點 P0 ，作關於 L1的對稱點 P1 。 P1 又作關於 L2 的對稱點 P2 ， P2 又作關於 L3 的對稱點 P3 ，…， Pn-1 又作關於 Ln 的對稱點 Pn ， Pn 又作關於 L1 的對稱點 Pn+1 ，如此反覆對直線 L1 、 L2 、 L3…Ln 對稱點 P1 、 P2 、 P3 …，Pm ，在什麼條件下 Pm 會和 P0 重合。這個問題是起源於三角形復原問題：已知三角形三邊的中垂線，要如何作出此三角形呢？我們知道中垂線其實就是兩個頂點的對稱軸。因此，要作出此三角形，如果能先找到這個三角形的一個頂點當作起始點，然後依序對這三條中垂線（對稱軸）作出對稱點，而能再回到起始點，就可以作出此三角形。我先從二條、三條、四條直線的情形開始研究，再逐步推展到一般的 n 條直線的情形。在研究過程中，從線對稱性質，分析四條直線情形，發現任一點依序對四條直線作線對稱，可以簡化成依序對二條直線作線對稱。這個重要性質，對 n 條直線連續作線對稱可依 n 為偶數或奇數化簡成對 2 條或 3 條直線作線對稱。因此再回頭分析 2 條以及 3 條直線的情形後，發展出一種雙重起始點測試法，對給定 n 條直線，會重合到起始點的的條件以及作圖法。這種化繁為簡的方法，完整的解決了 n 條直線的複雜問題。

我們發現三角形重心之垂足三角形的近似重心，會落在原三角形的尤拉線上。由於此心未編錄在EncyclopediaofTriangleCenters-ETC中，於是我們將此發現傳給ClarkKimberling，經確認後，此心於08/05/31編錄至ETC中，編號為3363。在本文中，我們找到與此新心有關且未編錄在ETC中的某些點會共線，及某些線會平行之有趣性質。

本實驗探討於不同生長環境條件(如溫度、溼度)下，稻米發芽時其化學成分與性質改變的情況。我們用碘液遇到澱粉及本氏液遇到葡萄糖會變色的現象，來研究其澱粉和葡萄糖含量的變化、以「縮二.檢驗法」測量蛋白質的含量變化、以導電度測離子含量的增減、以pH計觀察酸鹼性的變化，以KMnO4 酸性溶液滴定紀錄發芽米的抗氧化能力，另外還購買「亞洲瑞思公司」所出產的發芽米進行比較，進而探索「發芽米」的奧秘。我們發現發芽米中的養分經過酵素分解後，其化學物質的分子會比未發芽的米小，有助於胃腸較不好的人吸收。於澱粉及葡萄糖的測定實驗，我們發現澱粉的含量隨發芽時間的增加有下降的趨勢，而葡萄糖在未發芽時則有上升的趨勢。一旦發芽後，葡萄糖的含量因當作發芽時所需的養分而含量減少。\r 在KMnO4 的滴定實驗中，我們發現發芽米的抗氧化能力有日漸提昇的現象，有助於防止肌肉老化。另外我們仿造身體的消化模式，測量發芽米燃燒的pH 值，發現有愈來愈高的趨勢，有助於維持身體的酸鹼性。最後，在導電度的檢測中，我們發現稻米隨著發芽的天數增加，導電度逐漸上升，表示發芽米中離子的含量逐漸增加，有助於維持身體的機能。結果顯示稻米處在溫度35℃下、發芽二天時，對人體是最適合的。

先前利用活化標誌(activation tagging)方法， 將pSKI015載體T DNA片段，隨機插入含有4段增強子(enhancer)與selection marker bar基因於阿拉伯芥基因體內，以不澆水的方式，實驗室取得變異株CS31681。經Basta篩選後，我們嘗試找出並了解活化標誌突變株被影響的基因，先以Inverse PCR找出T DNA插入植物染色體位置並定序，經序列比對後，發現T-DNA插入Zat10基因上游(位置為AT1G27730)。再來將以RT PCR測定附近基因RNA表現量以進一步確定被影響的基因，並選殖出來，培養具抗性的後代。除了利用分子生物學的方式來探討基因可能的功能，我們也從生理的角度探討植物耐性性狀表現，且因植物抗旱與抗鹽機制類似，又Zat10基因已知與抗鹽相關，因此也測試植株在高鹽環境中的表現，我們由缺水與耐鹽實驗中發現，我們的植株抗鹽性狀較為顯著。