國中組

光子晶體製程，是以苯乙烯為單體，十二烷基硫酸鈉為分散劑，過硫酸鉀當做起始劑，提供自由基誘發自組裝聚合反應，形成奈米到微米級的白色聚苯乙烯膠態溶液。將此膠態溶液滴於玻片上，以50~55℃加熱，在蒸散過程中，藉由毛細、界面力作用，自組裝結晶，從無序結構，變成有序的聚苯乙烯光子晶體，透過光照呈現艷麗色彩。由探討製程條件，發現： 1.加熱時間、溫度、單體濃度、分散劑與起始劑濃度，會影響自組裝晶體球尺寸 2.由球體自組裝變項，歸納製程間的交互作用 3.由球體尺寸對色光波長折射，發展簡易尺寸檢測法實驗發現：利用變因間的交互作用，除簡化流程，降低製作難度外，還可調配製造出不同尺寸的聚苯乙烯球，進而自組裝出各種顏色的光子晶體！

(一)民國 59 年 9 月 6 日珊珠湖大塊地滑往河谷下滑約三百公尺，該處是茶園，被分為二： 是日颱風帶來豪雨，為直接觸發。當日雨量約 364 公厘，大量雨水滲入地下後，其裂痕漸又擴大，突然整個離原位置，徐徐向東滑去移置中港溪河灘上，受災住戶14家，房屋全燬 12 戶，罕見奇觀者數萬人，更見興起探究之意。 (二)地球科學學過常見地質作用，有關流水作用，地殼變動，有關斷層。而珊珠湖台地昔為一村莊。上下岩曾不相整合，本台地在地形面上層紅壤，緩起伏面，剪成LH面，珊珠湖台地扇頂有部份較低陷，由於較低，侵蝕力弱。原地形面保持完整，與其他各原面有別，如此構成一個珊珠湖台地更複雜的地形景觀，此一低陷部份如何造成，節理罕見，而值得深思的地形差異，仍試加探討。 (三)珊珠湖位中港溪中游右岸之台地上，海拔高度 45 公尺，為低位河階。有鬆軟小礫石層斷丘平舖其上。受中港溪切蝕，台地在溪之右岸形成一 S 形曲流，部分丘陵凸出地表小山丘形成陡崖。沿柯有小沖積平原。構成珊珠湖台地之岩層在地質構造上為紅土礫石層，其下岩層以石英砂岩為主。石質砂岩及頁岩等 ，傾斜且互層成薄層及厚層的沈積岩。甚薄，容易發生下坡連動。在台灣北部斷層活動帶(圖二)仍舊活躍。為何會形成 S 形曲流，值得深思、探討。

學期末了時，老師鼓勵我們利用暑假時間，多做數學方面的課外閱讀，增廣見聞。暑假中接觸到了許多耐人尋味的數學題目，尤其對虧格問題特別有興趣，便引發了研究動機。

在國二時我們知道如果想要測量大氣壓力，就必須利用水銀氣壓計。但是水銀氣壓計攜帶不便且水銀有外洩的危險。如果將水銀改為水柱，則需要的管柱更高達十公尺以上，所以我們猜想是否有較為方便且簡易的方法測量大氣壓力。於是我們利用所學到的密閉空氣中體積跟壓力的關係：定溫下 P1V1=P2V2 ( 波以耳定律 ) 結合托里切利實驗，設計出簡易的氣壓計。此氣壓計具有輕薄短小、取材容易的特性。經過一系列的檢測與評估之後，我們發現只需要一支 50 公分的壓克力管裝入適量的水，即有辦法測出大氣壓力。為了解此方法在不同氣壓的適用性，除在平地測量之外，亦到鄰近的阿里山以不同的氣壓環境進行實驗。最後我們對照了簡易氣壓計與水銀氣壓計所測得的氣壓來探究測量值與實際值之間所存在的關係，並建立了速查表，增加了此裝置的實用性與準確度。

本研究探討「天然水草缸」是否能捨棄傳統配備，利用水草缸自身機制達到平衡。我們建立「養水作業流程」，亞硝酸菌（Nitrosomonas）6週的時間可培養完成，硝酸菌(Nitrobacter)8週能培養完成。但NO3-無法被分解。為了降低NO3-濃度，研究水草淨化水質能力，發現「優勢水草種植面積70％+水草修剪+每週換水＝高效能過濾器」方式取代圓桶過濾器。水草缸可增加魚類的耐寒能力。我們分析飼料成分，希望透過平日餵食取代外加水草液肥，但發現水草液肥並沒有考慮餵食飼料的問題，氮磷會重複補充。飼料中並無水草所需的鐵與微量元素，無法餵食取代施肥，並提出補充「非完全肥料」的概念。最後重新建立「高效能天然水草缸」，觀察歸納出天然水草缸與標準配備水草缸之間的優缺點比較。

地球科學課本上冊第四章提到風的沈積物淘選度最好，冰川的沈積物淘選度很差，可是流水造成的沈積物淘選度如何呢？一條河流上下游沈積物的淘選度有差別嗎？波浪造成的沈積物，其淘選度比流水的好？還是差？課文中沒有說明，因此我們在老師的協助和指導下進行本研究。

撈油網可以撈油，主因網格上形成水膜支撐住油，推論有五種力影響水膜，分別是內聚力、附著力、表面張力、重力、不同分子間的作用力。撈油網的網目很小（約為0.04mm2），形成的水膜較強韌可撐住油，大網格的水膜，水量較多，容易破裂；溶液成分可降低水的表面張力，內聚力變弱，對網子附著情形較好，有助撈油；網子弧度越大，網格邊緣所需的支撐力較小，而水膜中央又夠強韌可以抵抗油的重量，因此有助撈油；溼度越高水膜較不易蒸發，溫度越高水膜蒸發效率越快導致水膜易破裂，無法支撐油；靜置時間越久，蛋白質有足夠時間破壞水分子間的氫鍵，使水膜更易附著網格，提升撈油效果。撈油網應用於撈海洋油汙效果更佳，油品及海水的性質皆有助於撈油。

在一次旅遊活動中，我們在百貨公司裡，無意中在商品廚裡看見在透明塑膠管中生長著美麗，光亮燦閃如樹枝狀及珊瑚狀的金屬樹，我們在嘆美欣賞之餘，推想這樣美麗燦爛的金屬樹到底怎樣製作？它的製作原理如何？有的細長如樹枝狀，有的大如珊瑚狀，為何有這樣的差異？如何使它成長更長的樹枝狀或育成更大更美的其他形狀？又製作時須要那些原料？那些條件？……我們就發生這種種的疑問，因此回家後開始搜集資料後得知這些金屬樹製作原理與種種疑題與理化課本第十九章19~2元素對氧的化學活性與金屬鹽的還原原理相關，因此我們就利用聯課活動，寒暑假時間進一步從事研究這「金屬樹─鉛樹及銅樹的研究」。

電蚊拍因電源開關故障而導致不能使用，我們往往就將電蚊拍器丟棄，其實只要稍加修理改裝即可拿來做靜電實驗。國中課程曾簡單介紹靜電學，為了進一步研究這課題並讓學生可作中學，我們利用回收廢棄電蚊拍加以改良組裝成教具，並設計以下幾個實驗組：電蚊拍電壓測量 、尖端放電、靜電除塵器、電子風、靜電單擺、電子風車、靜電馬達。以幾個元件簡易組合即可做數個靜電學實驗，這是我們主要創意。

本研究利用37個西行侵台的颱風個案，分析其接近台灣陸地時，颱風強度和路徑的變化情形，並尋求可能的原因和進行推論。獲得幾項重要研究結果如下： 一、 76％的颱風中心登陸陸地後的12小時內，其近中心最大風速有明顯減弱的趨勢。 二、 颱風登陸後受到地形的阻擋而使路徑較原先方向偏南的情形最常見，佔個案數的68%。而颱風路徑的偏移角度最大可達70度以上。 三、 颱風路徑會南偏的類型常伴隨有「近中心風速較大」和「七級風暴風半徑較大」等特徵。 四、 颱風路徑南偏的可能原因有「台灣東南部形成的副低壓」和「通道效應」。 五、 水槽實驗的模擬可用來類比颱風外圍環流和台灣地形間形成的通道效應。