物理科

自古大氣和海洋就與人類生活息息相關，大氣及海洋都屬自然界的流體，循著\r 流體力學規律運動，但大氣及海洋不同於一般流體的是它存在於地球自轉背景的環\r 境，故本次科展，我們著重於討論流體在重力場環境、與科氏力作用下之動力學。\r 本實驗運用旋轉水槽以及適當的類比條件產生一渦漩流場，產生類似於自然界\r 中的颱風流場，並比較以攪拌方式及吸取方式產生漩渦的不同特性。經不斷實驗我\r 們決定採用吸取方式產生單一漩渦，待吸取停止後針對各外在環境因素分析比較渦\r 的發展，試探究各外在因素對漩渦發展影響。\r 實驗方式藉由注入染料方式記錄流場三維立體特性且運用攝影機拍攝完整漩渦\r 生成及發展過程，以求出運動軌跡。

本研究主要探討開口管自然頻率的聲音在腔體共振後產生的減噪效果。我們利用穿孔管及密閉腔體自製共振減噪裝置，針對不同的變因設計實驗來驗證，研究結果如下：一、形成共振減噪須滿足條件為：(一)穿孔管長度為欲消除聲音波長的二分之一；(二)最佳開孔位置與入口端腔壁需距離四分之一波長；二、當腔體共振減噪時，開孔數量越多，減噪率越高，有效減噪頻率會越接近自然頻率；三、在最佳開孔位置前後端另外開孔，可同時增加自然頻率附近的減噪率，擴大有效減噪範圍；四、多位置開孔時，孔距對孔徑比為7：3，有最佳減噪率；五、密閉腔體容積會影響減噪效果，容積越大，減噪率越高。

時間的測量，老師教大家作單擺測試，最後終結是單擺具有等時性，在鉛垂平面內的振盪運動具有規律性週期。平面單擺當振幅夠小時，擺的振盪可近似「簡諧運動」，此時振盪週期與振幅無關。但如是否受磁場改變、科氏力、擺線材質即不規則擺錘之影響。此外還有些特殊的單擺，如Y 型擺、平行擺，其中Y 型擺之擺長的相互比率對其週期和軌跡的影響。而平行擺方面則探討擺長、擺重、擺角對軌跡及週期的影響，並研究分析誤差發生的原因，以求取得最接近真實的數據。

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本研究主要透過光的三原色(紅色、綠色、藍色)來分析顏料顏色。首先將紅、綠及藍三色發光二極體的光經過障礙物，觀察到光的三原色及顏料三原色(洋紅色、青色、黃色)的混合現象與關聯，藉此建立以光的三原色來分析顏料顏色的技術，並做為原色示範教學。其次，以混色色卡為樣品，量測紅、綠、藍光之反射功率，並利用光的三原色比重將顏料顏色用數值表示，也就是量化。最後，從顏料三原色量到的紅、綠、藍光之反射率，可模擬出不同比例顏色混合下的紅、綠、藍原色比重，與實驗相符，以此方法可以獲得某一顏料顏色的洋紅色、青色、黃色原色組成比例。基於此研究，我們提出顏色混合比例分析儀的構想，並驗證便宜的光敏電阻可做為此構想的量測工具。

本研究在探討影響風力環轉動的因素有哪些，我們發現影響因素有：(1)風力環紙盤內翻摺紙面方向、數量、角度和形狀、翻摺線與圓心距離、紙盤外形。(2)出風管口與紙面的距離。(3)竹籤插入紙盤的深度。要製作一個轉動效果好的風力環，紙盤外形以圓形為主，其紙面要向內翻摺，紙面翻摺線與圓心要有角度。紙面翻摺形狀以直角三角形B的旋轉效果佳，其翻摺線與圓心距離為1.7 cm的轉速最快。出風管口與紙面的距離為1.5 cm及竹籤插入紙盤的深度為3.5 cm者，能讓風力環的旋轉的穩定性更好。透過彩繪可以將風力環變得更美麗，也能做為趣味競賽的活動呢！

由文獻記載得知，奈米半導體材料在遭受環境刺激時，例如氣體或溫度的改變，會產生導電能力的變化，而且若在極性的奈米材料中添加其他非極性材質，其變化或許會更顯著，因此我們認為，奈米材料可以擔任氣體感測器的關鍵素材。爾後從超微導體材料的書籍與老師的資料分享得知，二氧化錫(SnO2)奈米材料很適合擔任氣體感測器，於是我們將SnO2奈米材料與其他有機膠體，如：幾丁質，混合，之後燒結在玻璃基板上，組裝入針筒，製成氣體感測器，並進行通過氣體對電阻乃至電壓改變的測試。經過實驗，發現感測器對電阻改變的確有明顯的響應，再經圖表的比對分析後，大致可指出反應性好的感測器之樣貌。但實驗仍有力求完善與精確的空間，以避免誤差對結果的影響。接下來也繼續進行新層面的開發，期待更完善的研究結果。

「水」在生活中扮演重要的角色，細小的液滴可廣泛應用於醫學、工業和實驗室中。我們嘗試改變水層厚度（水層厚度與水珠直徑之比值介於 0~3.5 間），並控制影響水滴擴散的因素，例如：水珠大小、撞擊速度、表面張力等，藉由高速攝影機拍攝水滴撞擊玻璃表面和薄水層的情形，再利用數學及運動學原理推導公式，對水珠擴散直徑與時間分別取常用對數，得方程式：log（擴散直徑）= n log（時間） + k，係數 n 可作為比較水珠直徑擴散速率之基準。得以下結論：一、 水珠擴散速率：乾玻璃表面 1)時，可分為三個階段，每個階段的ｎ?越來越大，表水珠擴散速率越來越快。

為什麼色視差眼鏡能將平面圖案變立體，因鏡片為穿透型光柵，光束射入鏡片時，會在紙箱上形成多個等距的干涉點，其中以m=+1最亮，為主要影像，其他較弱的光點會形成數個鬼影。當轉動180度時會得到另一個鏡像，因此左右眼會看到相同影像卻在不同的水平位置，而造成3D效應。以紅、綠、藍光雷射射入鏡片時，以紅光的m=+1點偏移最多，綠光次之、藍光最少，因此來自電腦螢幕的光，不論前景或背景光，單色或混色光，都會由個別的單色光獨立繞射偏折後，混合出各種效果。因此才有不同背景時，繞射後最突出顏色不同。同一種顏色的線條在不同背景色下，會繞射出不同顏色的線條。這些複雜的顏色變化都可以顏色位移模型說明，約90%的準確度。

俗稱「嗶嗶草」的山觱仔，是阿公阿嬤、爸爸媽媽的兒時玩具，清明時節正是全家大小掃墓時的最佳伴奏，究竟這些「嗶嗶草」喜歡住在哪些地方、不同的長短與吹奏方法又和聲音的音高有什麼關係呢？透過實地觀察、訪問長輩及一連串研究的方法，我們與「嗶嗶草」及長輩們的距離似乎又更進一步了呢！