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高中組

維納斯的惡作劇—偏光形成的色彩現象

利用起偏片固定光偏振方向,通過膠帶後,光產生偏極化現象,經由檢偏片觀察,可看見色彩變化。我們探討顏色和厚度及角度的關係,發現當兩偏振片不垂直時,在夾角外會出現另一組顏色,同時發現灰階可由角度加以控制,以及顏色為何如此單調甚至是無色,經光譜儀分析波長透射率,證實兩者為互補色,此結果與光波在雙折射材料傳播,造成相位延遲的分析一致。1888年Michel-Levy發現這個現象,這是由於材料的雙折射作用偏轉了光的偏極方向,不同波長的光穿透率不同,因而出現色彩,這個現象目前相關應用於偏光顯微鏡和光學應力測試儀,卻無人詳述原理及檢測方式,目前使用的是查表的方式,故提出新的方法,在未來可用於改進檢測材料應力及光纖傳感器的領域上。

空穴來風─風扇流場之探討

資源教室的設備一向都很老舊,尤其是嘎嘎作響搖搖欲墜的吊扇,在需要安靜思考時聽起來格外刺耳。在燥熱的天氣下忍痛將風扇關了,四個人盯著天花板發呆,一位同學自言自語道:「吊扇 … 為什麼葉片有個角度?」就因這句話,其他人紛紛附和:「風車好像也是 … 」「飛機的螺旋槳 … 」「CPU散熱用的小風扇 … ? J 「嗯 … 抽油煙機呢? J 「還有竹蜻蜓!」沒想到,這麼多日常用品都有類似的應用,大家精神一來,靈機一動,興起了研究的念頭…。

當我們同在一起"滾蛋"!!

在此次的研究中,藉著製作動態幾何構圖(GSP)來觀察橢圓夾在兩軸間滾動、橢圓在平面上滾動、橢圓繞橢圓所形成的圖形,以期發現其中的規律及性質。

日出日落晝與夜

日出日落是地球自轉現象造成的,春夏秋冬是地軸傾斜造成的,若能清楚了解其原因,則進入神秘的天文領域已踏入重要的一步。

如何在三角形內找一個含給定角且具有最小面積的內接三角形?

過去曾碰到「正方形的內接正三角形」這樣的問題,基於好奇心,便對三角形之內接三角形產生濃厚的興趣,於是開始著手研究。我們的目的是在任意三角形的一邊上取一點,由這點出發,做出此三角形的內接三角形,並求出所有同類型的相似內接三角形之最小面積。

天上掉下來的禮物-善變的流星

焊錫經由焊槍加熱,達到高溫時熔化成液態,此時表面張力作用使其外形呈現球體,而焊錫滴與焊槍又因附著力的作用,焊錫不會馬上滴落。當熔化的焊錫滴達一定程度大小,重力大於表面張力造成之拉力而滴落。偶然的機會,我們將焊錫滴入水中,而滴落的焊錫在不同的條件下會再度凝固成各種形狀,我們探討各種不同的條件下(高度、深度、液體種類、溫度…等),焊錫再度凝固為各種形狀過程的機制與其物理原理。

衝出封鎖線-衝擊對表面張力的影響

本實驗主要是探討水的表面張力和水面狀態改變時,對於落水物體的速度變化量的關係;並設計實驗證明實驗原理之正確性。

愛的教育,鐵的紀律--果蠅的學習與記憶能力

本實驗主要目的為探討果蠅是否可經由學習行為分辨並記憶不同顏色與氣味差異,進一步探討年齡與學習能力的相關性,並分析多次訓練對於記憶時間長短的影響。根據本實驗結果得知,在氣味訓練方面,果蠅具有辨識並記憶不同氣味的能力,且年輕果蠅較能產生記憶性;在顏色訓練方面,果蠅仍可分辨並記憶顏色,但對於顏色記憶效果較氣味記憶不明顯;密集學習方面,在適當的學習次數內,密集訓練有助於增加果蠅的記憶能力,但過度的學習刺激反而會降低學習效果;藉由迷宮實驗,我們過濾並篩選出對顏色記憶最佳的果蠅並加以培養,期望能進一步探討並找出與學習記憶相關的基因。

圓錐曲線內接三角形的定點與包絡線

本文主要在探索圓錐曲線上,以某點A為固定頂點的內接三角形,所具有的特殊性質。當A點的兩夾邊斜率相乘為固定數時,我們用了一個較為簡潔的方法證明之前文獻已有的結論:『A點的對應邊必通過一定點。』另外,本文證明出點的兩夾邊斜率相加為固定數時,若為圓、橢圓與雙曲線,A點的對應邊必通過一定點;但在拋物線的情況下,點的對應邊則會產生一系列的平行直線。本文也針對一些相乘或相加的特殊固定值作了詳細的分析。此外,若角A為固定角度的情形下,我們也利用了GeoGebra繪出其包絡線的圖形。

L、a、b—數位相機與溶液濃度的探討及運用測定平衡常數、溶液滲透壓

常用定量分析方法有傳統滴定法,但此方法較費時且藥品耗用量較大;另一種光譜分析法,準確度較高,但是分析儀器昂貴。本研究欲發展一套簡便、快速的定量分析方法--快速色差法,主要是利用數位相機對溶液照相,利用電腦影像軟體photoshop擷取L、a、b數值作分析,求出其色差(ΔE值),利用ΔE與濃度的線性關係建立檢量線,再求得待測溶液濃度。將此方法運用於量測高中課綱比色法實驗,大大提升了量測平衡常數的準確度,提供較客觀的判讀方式。操作實驗時先按照一般步驟利用人眼去判斷標準液與未知液之顏色差異,接著再將兩管溶液分別倒入燒杯中,利用我們所建立的裝置搭配電腦軟體去判讀色差,比較兩種方式所算出的平衡常數。