高中組

環保意識高漲，溫室效應日益惡化，可以調節室內溫度和光線的窗簾扮演著相當重要的角色。不管是每日迎接曙光被太陽曬醒或者白天不在家時一開門就受到一股熱氣迎面而來造成悶熱的情況，同時也是為了時常待在家裡的老人設計，他們白天總是很喜歡坐在家中吹涼風，有了此項設計後即使不從椅子上站起來也能夠讓窗簾打開享受春風的薰陶。於是我利用光敏電阻當做判斷繼電器開啟和關閉窗簾的裝置，當太陽照射時，馬達開始轉動，藉著減速裝置，最後成功的閤上窗簾；當天暗時，另一個光敏電阻使繼電器閉合，順利達到窗廉自動開啟之目的。進而減少耗電量與用電造成的CO2排放。

一、研究動機與目的：彩虹是因為陽光通過水滴後產生色散的結果。但書上都說，彩虹的紅光與太陽光的張角是42°，而紫光的張角40°，為什麼偏偏是這樣的角度呢？一定是這樣嗎？基於這樣的疑問下，於是我著手開始研究彩虹。二、研究過程：1.以塑膠圓筒裝水模擬水珠，觀察它對入射光的偏折程度。2.由折射定律、反射定律推導水珠中光的路徑及射出光的偏向角。3.測量光線經界面反射時的反射率、透射率。4.推導光線由不同路徑進入水珠，射出光線的照度變化。5.綜合幾何因素、反射率因素，以Excel 軟體統計「照度相對於光的反射張角」的關係函數。三、研究結果與結論：1.均勻照射在水珠上的平行光線，不會以單一方向反射。2.由於水珠的球形的幾何因素，照射在水珠邊緣部份的光線會有會聚作用，反射後集中在特定角度，如二折射一反射回來時，聚集在42.5°，也是最大的張角。如二折射二反射回來時，聚集在50°，也是最小的張角。3.光線以不同的角度射入水面、射出水面時，反射率與透射率都不同；以此經驗式計算射入水珠中的光線反射在各種角度光的照度，經二次折射一次反射的最大照度集中在張角42.5°處，經二次折射二次反射的最大照度集中在張角50°處。4.由以上兩個因素可知，兩個方位的反射光比起其他方位，光線照度大得很多，因此只在這兩個方位可以看到彩虹了。5.張角42°～50°間，除了水珠表面直接反射外，似乎水珠並未返回任何的光線，因此判斷這個方位應該是個亮度很小的『黑』區。

透過以下的實驗，我們假設魚可以經由制約的過程，達到我們預期的研究結果。由數據以及折線圖的結果來判斷－魚可以確切接收到聲音、處裡聲音訊息，並對聲音產生條件反射。預備實驗一、二中，我們所進行的訓練，是為了測試魚是否具備基本的聽力，並觀察魚的行為；在實驗一中，魚對聲音產生適應並熟悉通道，經飼料制約之後可以正確判斷單方向音源；實驗二則是驗證實驗一，證明魚不是聞到、看到飼料或聽到灑下飼料的聲音而游過來；在實驗三中，魚對雙隔板產生適應並熟悉通道，經飼料制約之後可以正確判斷雙方向音源；實驗四為驗證實驗三，證明魚能判斷雙方向音源，同時也證明魚不是聞到、看到飼料或聽到灑下的飼料的聲音而游過來。另外，預備實驗一之後，利用數量較多的魚，證明多數魚也有相同反應，獲得理想的數據。經過長期的實驗過程，我們證實，魚在訓練後可以對聲音產生特定行為。此外，為了了解不同魚種間的音源方向辨認能力，使用了三種不同的魚種，進行外來種與本土種之間能力的比較，同時於大小不同科之間做比較。

在本研究中，我們首先找到了簡便快速配製過飽和溶液的方法，使用夾鏈袋或保鮮膜成功配製出醋酸鈉過飽和溶液。我們進一步發現醋酸鈉過飽和溶液穩定性相當好，文獻上提到的攪拌，經我們實驗證明並不會使醋酸鈉過飽和溶液結晶；而且使醋酸鈉過飽和溶液結晶的晶種具有很高的選擇性。接著我們嘗試找出其他使醋酸鈉過飽和溶液析出結晶的方法，包括：冷卻速度的快慢、濃度的高低、靜電、磁力、聲音、震動、加入不同金屬片當晶種等等，但最後證實這些都不會使醋酸鈉過飽和溶液析出結晶。在研究中，我們證明市售熱敷包成份的確為醋酸鈉過飽和溶液，其中所含的金屬片主要成份為鐵片。我們也找到熱敷包藉由小小的金屬片來控制放熱時機的秘密，原來其中的關鍵在於金屬片上具有許多小夾縫，這些夾縫可將細小晶體封夾在裡面，在彎折金屬片時，封夾住的細小晶體與使過飽和水溶液接觸，使結晶析出。

本文藉由研究LED的光學性質：發光光譜、吸收光譜、吸收光的電流電壓曲線；並測量由LED吸收可見光時的內部等效電阻，藉以評估LED作為太陽能電池的實用性。研究結果顯示LED在太陽能電池等效電路模型中的相關參數(填充因子，串聯電阻，分路電阻)，均能有效地將光能轉換成電能。接著利用下列方法：①加裝Fresnel透鏡聚光、②設計LED陣列的電路、③設計電能輸出入的轉換電路等方法，製作出利用LED在白天將光能轉成電能，在晚上將電能轉換成光能，而不需要另外輸入電能的self-powered LED lamp。

近年來國民生活富裕，食物型態改變，對蔬菜水果的需求量大增。但根據台灣省農藥毒物試驗所測定七十六年度市售蔬菜樣品151件中約10%殘留超過容許量，其中以小葉菜類的情形最為嚴重。又台灣省植物保護中心曾在市場取得二百五十三件檢體進行測試，有百分之六十七的檢體含有農藥。營養學家一再告訴我們，每天的食物如依「一、二、三、四、五、六、七、」的原則，即可保持均衡，維持健康。其中「二、」即指每人每日必須吃二份蔬菜。如今蔬菜上的農藥殘留量既高，又無法沖洗到安全的標準豈不等於天天在「服毒」。 臭氧(O3)又名重氣。是三個同素原子(O)結合構成，其中第三個原子具有游離的性質，並在游離時，產生強力氧化作用，氧化有機物為較簡單之化物，於是引起我們研究以臭氧分解蔬菜殘留農藥的興趣。

入侵外來種的擴張及生物廢棄物汙染一直是重要環境議題，本實驗探討大萍及人厭槐葉萍兩入侵外來種對水域二價銅重金屬的移除效能，並利用甲殼類生物廢棄物裂解產生的幾丁聚醣來吸附銅離子，透過嵌合磁性氧化鐵製成水相磁顆粒，測試其銅離子移除率，希望建構快速並且可回收重金屬且高效能的生物淨水系統。研究發現繁殖力強體積小的人厭槐葉萍對銅的移除可以在十二天內達到近70%，而水相磁顆粒吸附條件試驗顯示4%幾丁聚醣在pH6條件下，可以在短短6小時吸收70%的二價銅，並且可在pH1強酸下脫附二價銅，未來希望能『萍水相逢』，把入侵種和磁顆粒效用結合用於重金屬污染的環境復育，在污染源頭進行重金屬攔截並回收再利用。

由於台灣地處太平洋熱帶地區，每年夏天的溫度動輒35、6 度以上，機車騎士在市區騎車時，常被熱氣燻得頭昏腦脹，尤其是在路口等紅綠燈時，週遭汽機車引擎所散發出的熱氣，更是令人叫苦連天。本作品顛覆傳統觀念，不需將龐大笨重的壓縮機背在身上，僅用一片小小的晶片即可散熱。當騎士在騎乘機車時，可避免因為悶熱而造成汗流浹背，以致影響騎車的情緒。若騎士覺得燥熱時，可以打開開關，立即有清涼的冷氣吹在身上，可保持衣服的乾燥與舒爽，減少炎熱夏天的煩躁，大大提高了機車騎士騎乘時的舒適性，並有助於增進行車安全。

任何人對任何事物都會產生好奇的心理，尤其對自然界的各種生物，他們生命的奧秘，更是令人覺得新奇。鳥兒們色彩鮮豔，鳴聲優美，使得我們幾個人開始這項有意義的調查活動。幾年前一場大火燒了半屏山一大片的地區，許多鳥類生態自此受影響；社區內又不斷擴展，舊有的林地、田地、草地的不停開墾，均造成了鳥類族群平衡的變動，許多烏兒不見了，而又有許多鳥見取而代之，更是引發我們調查。

東方果實蠅(Bactrocera dorsalis (Hendel)是台東地區水果的大殺手，每年造成農業上的巨大損失，本研究為探討東方果實蠅之生活史及其對不同水果、顏色、光度、光質與香料的趨性，並研究氣候因子對東方果實蠅蟲口密度的影響，瞭解其生態特殊習性，以便利用來誘殺東方果實蠅，降低東方果實蠅的危害。研究結果顯示：東方果實蠅完成一世代約需 20 天以上，發育所需天數在低溫季節較高溫季節長；東方果實蠅喜愛在不同果園叮咬，造成不同程度的危害，其中又以番石榴果園中的蟲口密度最高；東方果實蠅對黃色器材或黃光趨性較強，在夜間尤其以黃色 200 Lux 以上之光強度最能誘引東方果實蠅；為探討東方果實蠅對氣味的反應，比較十二種香草中對東方果實蠅之誘殺效果，結果以蘋果天竺葵效果最好，香蜂草次之；另比較五種植物天然萃取物對東方果實蠅之忌避效果，發現東方果實蠅對樟腦油最忌而遠之；此外，逐果套袋或用網室可有效阻絕東方果實蠅之危害，讓牠無叮咬產卵的機會；東方果實蠅會被白殭菌感染生病而亡。因此，配合東方果實蠅的生態特性，在初春開始以其最愛的黃色誘殺器材、黃光或蘋果天竺葵、香蜂草等香草誘引，一舉消滅；或以東方果實蠅對樟腦油的忌避性，或逐果套袋或用網室可有效阻絕東方果實蠅之危害，此外，東方果實蠅也會被白殭菌感染生病而亡，這些方法可提供作為東方果實蠅生物防治的參考。