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國中組

探討金奈米的顏色變化

我們利用氧化還原法,將HAuCl4 水溶液加入一還原劑,如維他命C,以形成金奈米粒子,改變維他命C 的濃度和劑量,以及反應時溫度,探討不同反應條件下金奈米粒子的顏色變化及聚集程度,並用紫外光-可見光(UV-vis)譜儀器加以鑑定。 實驗發現,在室溫下隨著維他命 C 劑量提升,紫外光-可見光譜的吸收波長愈小,顏色則由紫色變成紅色,而在加熱條件中,則發現金奈米粒子溶液多為紫紅色,表示金奈米粒子間粒徑變大造成UV-vis 光譜向右偏移;而在對照實驗味精溶液中,由於味精本身不具有還原力,不足以還原HAuCl4 以形成金奈米粒子,造成溶液呈現藍紫色,甚至產生沈澱。

魚記猶存-觀賞用斑馬魚空間記憶的探討

本研究旨在探討環境對觀賞用斑馬魚(Danio rerio)空間記憶形成的影響。前人研究建構在斑馬魚空間記憶的腦區,或聲音、顏色等刺激對空間記憶的影響;本研究則證實了斑馬魚的記憶學習與環境具關聯性。本研究的原理是利用斑馬魚偏好深水區的天擇特性,加上改良自T字型迷宮的十字型迷宮,觀察訓練兩天後,斑馬魚進入深水區的耗時減少量,以推估空間記憶形成。從迷宮水體溫度及成分兩個向度進行探討,發現:低溫環境有助斑馬魚形成空間記憶。咖啡、酒精及茶有助形成空間記憶;人參、黃耆及菸草則無助於形成空間記憶。此外,本研究更運用自製的制約訓練器,發現空間記憶學習的最佳環境也能促進斑馬魚的制約行為學習,或許能進一步推廣到更多類別的長期記憶。

小型佛科擺的製作及其研究

經過老師說明後,才知佛科擺可證明地球自轉的現象,可惜它遠在台北。因此便決定自己製作一電動小型佛科擺,以供自己作長時間研究及觀察。

真相只有一個-不同環境指紋檢測方法比較與寧海德林法最佳化探討

在警局學習指紋鑑定中了解,要從線索裡找出犯罪的指紋是艱辛的,所以本次實驗就五種檢測法配合染色,了解不同材質的狀況,加上警局最常用的寧海德林試劑做最佳化研究,實驗發現如下: 不同材料適合的方法 1、吸水性材料指紋顯像最適方法為寧海德林法。 2、非吸水性材料指紋顯像以龍膽紫法、粉末法及氰丙烯酸酯法最適合。 寧海德林試劑最佳化 1、指紋浸泡寧海德林試劑約兩分鐘效果最理想。 2、指紋樣本以60℃烘30分鐘,顯像最佳。 3、酸會破壞指紋,鹼會溶化一部分指紋,在pH=6時寧海德林顯像最佳。 4、配置原始寧海德林試劑需六次萃取,可以發現在四次以內效果仍佳。 5、發現濃度在原始寧海德林試劑的60%仍有不錯表現,可以依此做改良。

代數與幾何的橋樑

某一天當我正在作圖時無意之中發現到2/3=0·666… 在這直線坐標系裹不知該如何下筆來點出這令人頭痛的一點, √3= 1.732…… 也碰到同樣令人百思莫解的問題,於是我絞盡腦汁,十分費神地反覆思考著,想觸類旁通來發現代數中+─X÷ 在幾何上扮演著什麼重要角色?能否利用幾何方法證明三大平均數呢?這一連串的問題,引起我無限的好奇,但又攪得我眼花撩亂,頭昏腦脹,於是下定決心,想徹底細心加以研究分析,來證明這顛撲不破的真理,但卻又令我腸枯思竭,不曉得該從何著手做起,於是便與志同道合的同學,日夜不間斷加以深入討論,有問題再去請教數學老師,終於發現到其中奧妙的哲理,想做一個代數與幾何的橋樑,來溝通代數與幾何的密切關係。

剪不亂,理還亂-我就是不變心

三角形有一個多邊形缺角時,重心會產生偏移,如何切割截角,使得截角後圖形的重心回到原三角形的重心。這樣的截角稱為不變心截角。本研究將三角形的缺角分成六類,並成功找出不變心截角法則,完成此六類的不變心截角。 我們並探討不變心等積切割問題,就是當三角形有一個多邊形的缺角時,在另外兩個對應位置截去兩個與缺角等積截角的作圖方法。我們先完成正三角的不變心等積截角。再以正三角形為媒介,透過平行線之間的面積轉移,完成底:高為2:√3的三角形之不變心等積截角。以此成功的例子為基礎,我們找出並證明任意三角形不變心等積截角的方法,並成功完成缺角為任意多邊形的不變心等積切割。

波動現象之研究

(一)當我們在物理第三冊 15 章第二節中,學到波動的反射現象時 · 老師用水波槽示範實驗 · 讓我們從水波投射影像的亮暗條紋來觀察波動的反射及傳遞現象,我們覺得不太容易了解,觀察,因此我們想到是否可以用別的實驗,把波射的現象表現的更生動,更容易觀察?(二)在物理第三冊八十四頁中,提到「波傳遞須靠介質,而介質的彈性內的人小和介質密度會影響波傳遞的快慢」這句話,是否能用實驗來證明呢?

躍然紙上---探討防水宣紙的特性及應用

字畫受損的主要原因是宣紙中含有纖維質具高吸濕性,容易招致蟲蛀、發霉且易受環境塵埃污染,當字畫慘遭破壞後便失去原有藝術價值。 故本研究企圖將蓮葉之疏水性、自潔性實際應用於宣紙保存,我們利用奈米級二氧化矽設計下面六個實驗: (一)如何製作出疏水性最佳的奈米宣紙 (二)測試奈米宣紙透氣性 (三)比較奈米宣紙之吸水性 (四)觀察奈米宣紙抗日之照能力 (五)奈米二氧化矽處理對宣紙書寫的影響 (六)奈米宣紙的自潔效果 綜合結果:以毛筆沾取墨汁書寫在宣紙後,再以20%奈米級二氧化矽溶液處理,則宣紙可有效表現出疏水性、抗塵自潔、良好透氣性、且不吸水。最後將此技術實際應用於中國畫的保存方法上效果良好,為字畫保存方式提供更經濟有效的選擇性。

與水共舞

在理化課程提到「水的壓力與液體深度及液體密度有關,與容器形狀無關」;但課本中所提及的橡皮薄膜水壓觀測器,在實驗操作過程中,只能觀察到水愈深,薄膜凹陷程度愈大;但薄膜凹陷變化量能代表多大的水壓值並無法得知;因此我們嘗試利用方便取得的器材如針筒、壓克力板、彈簧秤等,設計出新型水壓測量實驗裝置,藉由觀測彈簧伸長量,進而換算出液體壓力的準確數值;並且此實驗裝置也可在不同形狀容器中觀測同一位置的上、下、側壓力值,達到準確驗證、操作方便的目標。

從力學觀點發現三角形延伸到四面體的幾何性質

我們經常利用笛卡兒和費馬提出的坐標法解決各種幾何問題,或由平面鏡的光學性質處理最短路徑問題。但我們希望暫時擱置傳統的幾何證明方法,改由力學的觀點出發,將兩質點系統的重(質)心關係與槓桿平衡的概念推展成為一種有效的方法,藉由調整系統中各個質點的位置來導出各質點分布平面三角形的幾何性質。目前我們已能解釋:三角形的三中線交於一點M(重心)、三角形的三內角平分線交於一點M(內心)、三線共點(西瓦定理)、三點共線(孟氏定理)、黃金分割、……等幾何定理。對於空間中的四面體,我們也同樣利用兩質點系統的重(質)心關係與槓桿平衡的概念導出了十幾個類似於三角形的西瓦定理、孟氏定理那樣的性質,暫且將之稱為凸四面體小定理(1)?(10)。