佳作

目前教學界對於實驗的重視度提高，但由於市面上的分光光度計本身過於昂貴，導致許多校園無法提供資源，為了讓學生以不影響實驗及金錢的前提下，本研究以Arduino取代，搭配3D列印製造出分光光度計，以不同顏色的光，相異波長的透光性測出細菌的數量，將得到的數值對比市面上分光光度計所測得的數據，以辨識出哪一種波長最適合用來檢測。 主題上大致分為研究與與實驗兩個部分:(一)研究如何使用Arduino微控制器和CJMCU101光感測器組裝出分光光度計;(二)培養大腸桿菌，作為實驗對象再以相異顏色的光照射，並將實驗結果與市面上的分光光度計的數據相比對。而經由實驗結果所得的數據對比可以得知，我們所製造的儀器可以一定程度上的取代市售的分光光度計。

在台灣飲料市場的佔有率中，咖啡飲料高居第四名，由此可見咖啡渣數量是非常驚人的。上學期我們在自然課中學到燃燒的相關知識，於是我們決定運用乾餾法，展開「咖啡渣活性碳」的研究！透過實驗與操作，我們研發出「咖啡渣活性碳的製作方法」，也驗證自己研製的「咖啡碳」和活性碳一樣，具有吸附雜質以達到淨水和脫色的功能，更設計出具有環保概念且能實際應用於生活中的相關物品。研究過程中我們花了很多時間討論、設計並操作，為了突破實驗器材的限制，我們也多次前往五金行找尋突破器材限制的改良方法與靈感。師長和同學們都說我們的研究看起來很辛苦，但是因為有許多成長與發現，因此就算再辛苦我們也覺得非常值得。

計算二階階差數列級數和的問題，是數學愛好者在接觸數列時常會遇到的入門類型。本研究者在偶然的機會看到這樣的題目後，乃有興趣再更深入認識階差數列，因而開展本研究的目的，即在於探討各階階差數列特性及發展計算各階階差數列級數和的通用方法。經由對階差數列的觀察，本研究運用創新的圖形來思考階差數列的特性，發現〈三角形排列思考法〉是推導計算階差數列級數和的便利工具，進而從〈三角形排列思考法〉歸納出階差數列級數和計算式的數理性質與原理，並且已發展出計算任意階階差數列級數和的通式。

本研究分析2003 至2006 年全球震矩規模大於等於6.5 之地震資料，並排除電離層垂直全電子含量(TEC)較低的高緯度地震與受太陽活動影響的地震資料，總計分析地震資料73 筆，探討震前TEC 的變化。經分析獲得的結論為：82%的地震事件，在發生前七天至少有一天TEC出現異常現象，顯示地震在發生前的確會影響TEC。岩層因不同的受力形式所引發的不同類型斷層活動，都同樣造成TEC 的震前異常。地震震源位置不論是位於陸地或海底岩層，都同樣引起TEC 震前異常，顯示TEC 震前異常不受海水阻隔影響。震源深度不同的地震，雖然岩層的物理或化學性質不同，但只要岩石發生斷裂錯動，都同樣引起TEC 震前異常。此外地震發生前TEC 異常的時間分布，越接近地震發生日，出現異常的次數愈多。

本組利用自製的「彈性測試裝置」，探討溫度、濕度對乒乓球拍拍面彈性的影響。經實驗後發現，正膠或反膠拍面的彈性都會受環境中的溫、濕度影響。其簡述如下：環境中的溫度越高，拍面彈性越佳；溫度越低，拍面彈性越差。濕度越低，拍面彈性越佳；濕度越高，拍面彈性越差。而且：一、正膠(長顆粒)拍面在溫度20℃-25℃、濕度55%-65%時彈性變化最大。二、正膠(短顆粒)拍面在溫度15℃-20℃、濕度70%-75%時彈性變化最大。三、反膠(平面)拍面之彈性緩和的隨溫度升高而變佳；隨濕度增加而變差。台灣地區年均溫約24℃，相對溼度約70%~85%，影響彈性最大的溫度及濕度範圍正好皆落於此區塊，因此，在台灣地區進行的桌球比賽應特別注意溫度及濕度對桌球拍拍面彈性的影響。

本研究主要目的在於避免騎士因緊急煞車時將前輪煞死而引起的翻車意外。其主要的裝置設計是在傳統的煞車把手上加裝一連動煞車線、鞍座及卡勾塊，並將原煞車把手前端加工成卡勾狀。卡勾塊與前煞車把手的卡勾係靠摩擦力勾住，因此只要卡勾塊的接觸斜角小於摩擦角則前煞把手施再大的力均不會脫開，但後煞把手連動鋼線只要施小力即可拉開卡勾塊而讓前煞把手得以作動產生滑動摩擦的煞車作用。騎乘時，前、後煞車把手均有煞車作用以調整車速，當有突發狀況時，前煞把手壓至設定位置(輪胎與地面的最大滾動摩擦範圍)即被卡勾限制，必須後煞把手繼續按壓使後輪被煞住同時打開卡勾塊，前煞把手才能繼續按壓將前輪完全煞住(輪胎與地面變成滑動摩擦)。

從媒體報導及文獻研究顯示蝶豆花富含花青素具有良好的抗氧化效果，所以我們想針對蝶豆花進行抗氧化力的深入研究，針對不同水溫、沖泡時間、靜置時間及在花茶中添加檸檬汁、牛奶、果糖等不同物質，分別研究探討蝶豆花的抗氧化能力。 研究結果顯示，以高溫沖泡五分鐘的抗氧化效果最為良好，靜置時間愈長則會使其抗氧化性變較差，在茶中添加物質方面，發現牛奶可增加蝶豆花茶的抗氧化力，但添加果糖和檸檬汁則會降低其抗氧化力｡ 因此蝶豆花茶最適合的是高溫沖泡，現泡現喝並且可搭配牛奶一同飲用，可讓抗氧化達到最佳效果。

使用殺蟲劑或拖鞋打蟑螂時，化學藥劑或蟑螂體內的筒線蟲會汙染環境衛生。因此我們進行了數不盡的實驗，期望找出最環保又無害的殺蟑方法。查尋文獻資料得知蟑螂並不耐高溫，實驗中發現蟑螂在45°C以上的熱水中就會死亡，因此我們測試各種電阻的發熱效果，從自製碳化物到鉛筆芯，發現電熱絲的發熱效果最穩定也最容易控制，因此最後以直徑0.4mm長度10.2cm的電熱絲製造即熱式噴頭。透過噴水器吸上冷水，即熱式噴頭迅速將冷水升溫成為熱水，再噴出熱水殺死蟑螂。測試即熱式噴水器發現，在20cm以內都可以噴出46°C以上的熱水，實驗中的5隻大蟑螂分別噴2~17次全部死亡－效果非常好。我們希望後續能在美感設計、安全設計方面做改良，並且朝向專利申請及商品化來努力。

原理 : NH4Cl + NaNO2=>N2 + 2H2O + NaCl 反應速率：R=k[NH4Cl]m[NaNO2]n 活化能: k=Ae-Ea/RT 本實驗以NH4Cl及NaNO2的水溶液為主要反應物製造氮氣，測量出此反應之基本數據後，再以NH4Br或KNO2取代原反應物，探討不同離子、濃度、溫度......對產生氮氣之反應速率的影響。 實驗中，我們發現溫度及濃度為影響反應速率的主要因素，藉由實驗數據亦可得知此反應R=k[NH4Cl]1[NaNO2]1 為二級反應。再由計算出的反應速率常數，可算出反應活化能，並由此得知反應速率與溫度的關係。均相反應中依碰撞學說所說，反應物濃度愈高，總碰撞次數及有效碰撞的機會愈多，故速率愈快。

在校園中，利用光的直進性、重力及連通管原理，設計出一套器材，利用兩支可伸縮活動的塑膠桿及一根中間穿了洞的木桿，使用尼龍繩垂吊一個500公克的鉛垂來設計出絕對的垂直，在鉛垂底下擺一塊一公尺長、厚一公分的木板，並在木板四周裝上螺絲，方便調整水平，利用水平儀來維持絕對的水平，利用googleearth找出同經度不同緯度的兩個地點，並利用中央氣象局的日出日落表找出實驗當天太陽通過子午線的時間，然後藉由測量同時間、同經度不同地點，兩地尼龍繩上的標的物高及標的物影子的中心到鉛垂中心的距離，並利用三角函數算出太陽的仰角，藉由同時間、同經度不同地點兩地的仰角差及兩地的距離來算出地球的半徑。我們得出地球半徑平均為6367.9公里。