佳作

「大雨大雨一直下???? 」想要讓天空中的水掉下來(降水)，可不容易！首先，一定要使空氣中的水氣達到飽和。但不是飽和的水氣，就會凝結而降水，往往還需要空氣中的小微粒(例如：灰塵、煙、花粉?)附著，才能形成小水滴或冰晶，而這些小微粒就是我們所要研究的對象~凝結核(condensationnuclei)。凝結核的種類非常多，我們可運用人工的方式，將凝結核散佈在空氣中，除了讓小水滴附著外，也可降低溫度，增加凝結的效果，達到降水(圖A)的目的，這就叫做「人造雨」(rainmaking)。期望我們的實驗能找到最佳造雨的條件，除了解決缺水的問題，還能兼顧自然環境的保護。此外，古代人們擺設香案，祭天求雨，其實是以燒出來的煙飄到空中，做為凝結核，達到下雨的目的，這是有科學根據，與神蹟無關喔！

我們以不同濃度雙氧水來模擬逆境時的活性氧狀態，結果發現，20mM雙氧水會促進阿拉伯芥開花，50mM雙氧水會促進開花，但花會停止生長，高於100mM雙氧水會讓植物本身停止生長。維生素C則會抑制植物活性氧，20、35、50mM維生素C會抑制阿拉伯芥開花。同樣的處理，在矮牽牛上也有效果。利用早開花突變植物做維生素C噴灑試驗，發現阿拉伯芥開花抑制基因svp可能是活性氧下控制開花的重要因素。從晚開花突變株噴灑雙氧水的實驗結果中，也發現開花基因ft可能也參與在活性氧控制開花的過程中。總而言之，我們的實驗結果證明，低濃度的雙氧水可以當作低濃度活性氧訊號，促使植物提前開花。維生素C會抑制植物的活性氧濃度，進而抑制植物開花。

本研究探討在水凝冰過程中，加入一低頻振動，探討其氣泡聚集在特定點成團的現象。首先改變水中溶氣量，以探討氣泡成因；並改變水量，推測其流動性質的影響性；利用照相觀測氣泡生成過程，推測氣泡聚集成團的原因。實驗方法以喇叭作振動器，施加不同頻率振動冷凝時50mm鋁管中的水，待其固化後觀察不同頻率時的氣泡分佈狀況。結果顯示，在頻率10-40Hz中，頻率越高時，氣泡團間間距越小。而在不同的水量進行實驗時，發現在水量過多或過少時，都不容易觀察出生成氣泡之現象，且水量佔管體積35%時氣泡聚集最明顯。推測可能是因為水裝太滿時液體無法流動所導致。以照相觀測凝冰過程，發現節點會比較早結冰，故氣泡不平均現象是因駐波場導致結冰順序改變間接造成。

以直徑4.00cm乒乓球作為球身、原子筆的塑膠筆心管作為轉軸，製作不同切口直徑及軸長的自製倒轉陀螺，並以自製發射器帶動自製倒轉陀螺旋轉，探討切口直徑、突出軸長與偏心率對倒轉陀螺翻轉的影響。發現倒轉陀螺必須兼顧球體的大小、轉軸長度、陀螺轉速等條件，才能從「轉軸朝上」旋轉，成功翻轉成為「轉軸朝下」旋轉。 我們製作出能最快翻轉成功的倒轉陀螺，平均只需約2.3秒就能翻轉成功，其比例為切口直徑2.00cm、突出球體軸長0.53cm；而翻轉成功後能繼續旋轉最久的倒轉陀螺，其比例為切口直徑2.00cm、突出球體軸長0.73cm，平均翻轉後還能繼續旋轉約17.3秒。兩者偏心率皆在0.37~0.39之間。 我們更進一步製作球體直徑10cm以上的大型倒轉陀螺，並將自製倒轉陀螺結合市購戰鬥陀螺的發射器，使自製倒轉陀螺更具科學性與娛樂性。最後我們從實驗中提出輕鬆快樂製作翻轉效果良好的倒轉陀螺要領，分享給大家。

媒體有超重度近視者變成夜視人的報導，我們感到新奇與不可置信，便用凸透鏡模擬近視、並用相機進行測量研究，以解開「夜視」之謎。 首先我們測量各凸透鏡的焦距，找出度數與焦距的關係。並得知相機光圈口徑越大，單位時間進光量越大，則快門時間越短，其次在「字」與背景的各顏色中，發現以白底黑「字」的亮度最大，便以此「字」卡進行以下實驗。 接著發現，凸透鏡的度數愈大，則「字」與透鏡的距離愈短，愈能看清楚字。「字」與透鏡的距離愈短，則亮度會愈大，愈能看清楚字。此外，凸透鏡的度數愈大，則看到的「字」會愈大，愈能看清楚字。 最後我們用眼睛實際來觀測，結果發現，利用度數較大的凸透鏡，真的可以在較少亮光下，清楚地看見「字」。

利用雷射與磁片的「對話」，測量微弱的靜電力，並進而找出失重及任意重力下(例如高山上或加速中的升降機內或月球、火星等其他星球上)的靜電力測量方法。更進一步，設計並製作「失重及任意重力下的靜電力測量器」。

本研究主要是民國99年3月4日0304桃源地震(原稱甲仙地震)引起大目降(新化)土壤液化噴砂的奇特景象，其中北勢里與太平里的噴砂點與民國35年新化地震相當，可能與新化斷層有關。研究中的五個地點其噴砂顏色皆不盡相同，根據現地採樣及室內實驗，發現噴砂的土壤物理特性在粒徑分佈、淘選度及礦物種類上，與震度、地震延時及水位高低之間都具有規律性存在。另外，在實地量測及參考現地CPT及SPT試驗，發現本次液化都發生在河流附近的沖積層，其液化深度大多在水位深度以下之2m~5m間，預測最大液化深度可達10m上下，所以在建物安全設計及工程選址應特別注意，避免可能的災害發生。

在陽明山前山公園的溫泉溪中，我們發現俗稱紅蟲的搖蚊幼蟲，旁邊清澈小溪裡卻沒有。紅蟲在溫泉底泥中搖擺築巢，傍晚與清晨搖蚊在石頭與枝葉上行走或水面上婚飛交配。成蟲靜止時前肢不搖，婚飛不形成蚊柱。溪中成蟲與幼蟲數量會受雨量影響，約一個禮拜恢復。採集回家養殖後，我們觀察到卵、幼蟲、蛹、成蟲完整的生活史，也看到紅蟲的心臟以及分類依據的口器(頦)。透過實驗控制養殖水酸鹼度、底泥和溫度等變因，得知：紅蟲對酸鹼值的耐受性很高；水溫低時羽化速度比高溫時慢；粒徑小的底泥較適合紅蟲築巢棲息。因此我們發現，溫泉搖蚊身體構造和蚊子不同、習性與一般搖蚊不同，溫度、水質和底泥都會影響紅蟲生長，尤其是底泥對於搖蚊的影響最大。

繼去年研究肩敤銀腹蛛後，今年運用數位相機及顯微鏡深入比較結網性蜘蛛（大姬蛛）與遊走狩獵型蜘蛛（安德遜蠅虎）構造差異與行為特徵。透過實地調查與趨性實驗，發覺大姬蛛與環境的關係。透過長期飼養與觀察記錄，發現大姬蛛的產卵過程及護卵行為。以模擬落葉找出大姬蛛選擇落葉帳棚的關鍵因素，同時也深入比較肩敤銀腹蛛與大姬蛛蛛網的差異。在餵食的過程中，發現大姬蛛捕獵的方法及食性關係，精彩可期，一定要看。

一、本實驗最大特點在於使用同一個實驗模式，從事五個不同的研究，分別是 氣體分子量測定；二氧化氮的偶合反應；鐵與稀硝酸反應生成氣體的探討；鋅片及鋁片與鹽酸反應之反應速率及反應級數的測定；鋅片及鋁片與鹽酸反應之反應活化能的計算。二、本研究的分子量測定實驗，亦可用以測定其他氣體的平均分子量，其方法非常方便且精準。三、本研究可經由較方便且簡易的方法來測定出二氧化氮偶合反應的平衡常數與反應熱。 四、經本實驗研究發現到鐵與稀硝酸反應後生成一氧化氮而非氫氣。五、在鋅片及鋁片與鹽酸的反應中，對鹽酸皆屬一級反應。六、本研究所計算出之鋅片與鹽酸的反應活化能為21.5kJ/mol，鋁片與鹽酸的反應活化能則為89.9 kJ/mol。