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高中組

變頻磁場的研究

本實驗利用函數產生器、功率放大器及電源供應器,組成自製可變頻率交流電源,探討頻率 f 對螺線管磁場的影響,得知磁場倒數 1/B 與交流電源的頻率 f成線性關係。我們也提出 1/B 對 f 的正比係數的理論值2πn?/Vo,並獲得實驗數據的驗證。

膠體沉澱效果的新式測量法

要檢測膠體粒子是否存在於溶質中,並不能以一般的光學顯微鏡觀察得出,若是用廷得耳效應觀察光線散出的量決定,則將運用到大量昂貴的精密儀器,與繁複深奧的化學理論,本實驗主旨即在運用自製的簡單儀器測量待測膠體流經強磁場因磁電效應產生電壓,藉著改變沈降劑種類或劑量使電壓產生波動的現象,藉此評估各種沉澱劑對膠體溶液沉降效果好壞與最適當的劑量,並將此結果應用在實際污水處理作業的先期測試上。

安全型任意門檔

門,是家中建築必備之設施,市面上雖有多樣的門檔可將門固定住,但均需於牆壁上鑽孔以鎖零件,且只能將門全開使用而已,但於實際生活中,常需以半開的方式以達隱密、遮陽或通風的需求,如此之需求引發了我們的研究動機與目的。於研究中,我們經由文獻探討,利用了偏心輪的傳動,彈簧的彈力,進而以橡皮的摩擦力達到阻止門的活動,經過不斷的討論、研究與實驗,再由實物的切削製作組裝與測試、修正後,終於得到心中想得到的產品。安全型任意門檔可以不用於牆壁上鑽孔,門板就可以固定於所需的任意位置,且可藉由旋轉螺紋,以調整彈簧壓力的大小,進而改變摩擦阻力而達到阻止風的吹襲,更有防止誤推拉的安全裝置,如此更符合生活之需求。

取點機率

連續正整數的鈍角三角形劃分

對於集合 S={k,k+1,…,k+3n-1},考慮其所有三元子集的劃分,我們研究在其中所有子集皆含有的一致性:鈍角三角形。文中給出了對於初始值 k 尋找 n 的方法,並證明其存在性。對於所有 k 我們都能給出 n 的下界,並且發現這下界其實是相當緊的,如果能給出遞增性並且將極小值都構造出來,我們即可將所有 n 最小值之上下界差皆壓至1。在文末我們期望能夠從解析方面來對這問題進行更深的剖析,所以對於一類鈍角三角的的劃分方式給出了其必要條件的限制,並且同時作出關於全體鈍角三角形的等價類分組方式。

PET與PLA共混材料之降解研究

目前從石油製造而來的傳統塑膠具有極難被分解的特性,而廢棄塑膠對環境及回收處理過程會造成許多汙染,已成為一項不容忽視的問題。實驗中利用日常生活中難以分解且極為氾濫的寶特瓶原料,聚對苯二甲酸乙二醇ploy ethylene terephthalate (PET),摻入具有生物可分解特性的材料聚乳酸poly lactic acid (PLA)。在固定PET之含量下,以不同比例之PLA進行共混後,製作成膜,以豬胰腺脂肪酵素Lipase from porcine pancreas,TypeⅡ (PPL)進行降解。 本實驗共分兩階段:第一階段實驗中,將共溶劑揮發製膜進行降解,但由於溶劑法所留下的孔洞,影響了降解速率;因此,在第二階段實驗中,改以熱壓的方式製膜解決孔洞問題,並進行降解。 結果發現:將PLA與PET混合後,確實可利用生分解材料PLA可被分解的特性牽引傳統塑膠材料PET進行分解,進而大幅度地減短PET分解所需的時間,而當PET與PLA皆為3% 時降解情況最佳。

晶體的吸引力

結晶體是可以來自溶液的結晶作用,而周遭的事物,無所不在的晶體,引起我們探討的興趣。

貼近與貼近之間─菟絲子生長解密

本研究欲探討菟絲子是否有寄生之外的營養來源。我們藉由切斷其寄生來源,形成菟絲子斷莖,進而探討不同條件下的生長情形:在適當光照與水分下,菟絲子斷莖可延長莖枝並獨立存活約一個月,種於礦物質土壤中顏色由淡黃轉為青綠,種於0.05%花寶五號培養基中分枝變多,0.1%組莖枝延長加快,可見菟絲子斷莖不需經過寄主可直接吸收水及無機鹽。此外,菟絲子斷莖在光照下存活率較高,使我們進而探討其是否行光合作用:經萃取野地菟絲子發現其含有少量葉綠素;連續光照可促使菟絲子斷莖葉綠素含量增加;同時我們也收集到菟絲子光合作用產生的氣體;最後以PCR 與電泳分析,找到光合作用必備酵素rubisco 的基因rbcS。以上均顯示菟絲子可在無寄主情況下行光合作用。

醇水之蒸

在實驗中,我們將探討拉午耳定律的偏差現象,測定混合液體的蒸氣壓、混合後的反應熱以及一系列的醇類之間關係,再比較不同種類的溶液性質。藉由實驗結果試著解釋為何蒸氣壓為正偏差的酒精溶液,混合後體積會減少以及為放熱反應。我們也將測量數種物質,包括有、無揮發性的物質,固定濃度的混合液體,改變其溫度,觀察蒸氣壓,分析其中的關係,並藉由數據推出關係式,並試著預測其沸點。最後,我們在實驗中發現,不同濃度的酒精與水混合液中,在特定濃度時會有混濁現象,我們去模擬內部結構,探討混濁形成的原因,藉由巨觀的現象去了解微觀的實際情形,使我們有更多討論的空間。

眼睛的守護神--淚水測試組

雙氧水或稱過氧化氫常用於殺菌、漂白或作清潔劑使用,它亦可從生物體本身產生而傷害細胞。以前研究人體發炎時,體液中會出現大量的雙氧水。淚水是濕潤眼睛的體液,它的分泌量與眼睛疲勞或是乾眼症等眼睛不適有關。我們假設淚水中雙氧水含量可作為眼睛不適的生物指標。我們發明以氧化還原呈色原理之淚水試紙偵測淚水中之雙氧水濃度。我們運用淚水測試組,比較在抽煙前後、喝酒前後與疲勞或熬夜時淚水的分泌量與雙氧水的含量。我們發現硫酸與碘化鉀淚水測試紙具有最簡便且可以定性與定量淚水中雙氧水的含量。抽煙、喝酒與眼睛疲勞時,淚水的雙氧水含量明顯增加。我們發明的淚水試紙可及早篩選出眼睛的異狀,作為預防眼睛病變之守護神。