佳作

「數位攝譜儀」是利用光柵分光，使用數位相機拍攝光譜。「數位光譜分析法」是電腦軟體程式，可將拍攝到光譜數位影像放大成「馬賽克」，作為光譜的最小「色塊」，並將每個色塊轉換成一組七維的顏色座標[(波長)，R(紅)，G(綠)，B(藍)，H(色相)，S(彩度)，B(明度)]分析光譜，可精確測量各種未知光源放射出的光波波長、鑑定原子光譜，且操作方便，無須使用電路設計，其中： 1. λ座標係由光譜線的位置(x,y)轉換而來。 2. R、G、B座標則記錄對應的紅、綠、藍色成分強度 3. H(色相)為紅、黃、藍分佈於360?色環，表示「色彩相貌」，是顏色的特徵。 4. S(彩度)為色彩中灰色的含量，灰色含量越低，彩度值越高，色彩會越飽和。 5. B(明度)為色彩的明亮程度，數值越高接近白色，數值越低接近黑色。 我們完成以下實驗：\r 1. 測量氫、汞及鈉原子的原子光譜，建立「數位光譜資料庫」。\r 2. 鑑別波長589.0、589.6奈米的鈉雙線。\r 3. 比較數位相機影像與光學相機正片的色彩顯影。\r 4. 鑑定太陽光譜中的吸收光譜(Fraunhofer Lines)。\r 5. 分析獵戶座α、β的可見光光譜。\r 6. 用顏色座標(λ,R,G,B)測量發光二極體的波長範圍。\r 7. 比較He-Ne雷射與雷射光筆放光的波長範圍，發現雷射光筆之光並非單頻。\r 8. 使用光感應器測量LED於不同距離的照度，發現約與距離平方成反比。

在此次的科展中，我們將利用高中數論所學的同餘運算，來進行加解密計算。並利用橢圓曲線逆運算不易的幾何特點[4][5]，來確保明文加密後的安全理論並設計出結合中文加密模式。我們研究結果如下：一. 公式分析：我們先引用橢圓曲線的加解密運算式分析出它的數學原理，進而推算出其關係式以進行電腦演算。二. 演算法內容分析：由公式分析出的結果，我們開始為每一個中文明文進行編碼，並歸納出其關係式來推論出可用的加密點。三. 由橢圓曲線上的可加密點來進行中文注音及標點符號的編碼，並以馬致遠的「天淨沙」來實作出我們模擬的成果。

「螢火蟲」是所有螢科甲蟲的統稱，條背螢（Luciola substriata）在分類上屬於昆蟲綱、鞘翅目、螢科，一生歷經卵、幼蟲、蛹、成蟲四個階段，是屬於完全變態的昆蟲。由於幼蟲水棲的特性，被歸為水生螢火蟲，在所有螢科中屬於較為罕見的習性，以台灣五十餘種螢火蟲中，僅三種屬水生，因而具有生態上的獨特性。此外，幼蟲雖生活於水中，但其外型構造、呼吸方式等，與另兩種水生螢火蟲有顯著不同，也較晚為人所認識。 幼蟲期的條背螢以水中螺類為主食，約經過四、五個月的成長，歷經多次蛻皮後，終齡幼蟲會上陸準備化蛹及羽化。成蟲約在五、六月間出現，並在棲息地水域附近活動、交尾及產卵。就文獻記載和資料查詢，條背螢在北部、中部、南部及金門均有分佈，惟數量不多，生態及習性仍有待更深入的研究。

本實驗旨在探討：加入改質蒙脫土的PET 其阻氣阻水性是否提升。我們先取市售不同厚度的PET 寶特瓶，測試其阻氣阻水性的關係；結果發現：盛裝氣泡式飲料的PET 寶特瓶普遍膜厚較厚，因而阻水性較佳。又因為我們取的市售寶特瓶的原料皆為PET，其瓶身性質大約相同，所以可以比較不同膜厚間之阻氣阻水性。我們接著在PET 中添加改質蒙脫土，試試看PET 的阻氣阻水性是否較原來的PET 優良。結果發現：PET 在加入改質蒙脫土後，會破壞蒙脫土的層間結構，並使蒙脫土均勻分散於PET 中、發揮阻隔的效果，使PET 的阻水性增加逾十倍。

金針乾製品以通氣蒸餾法檢測SO2殘留量，但裝置複雜，操作步驟困難且費時。本研究目的以蒸餾『還原比色法』改良通氣蒸餾裝置，利用蒸氣直接冷凝代替通氮氣蒸餾，並以分光光度計定量，其原理利用還原型漂白劑與硫酸銅的呈色來定量。由實驗結果得知「紫試劑」可定性、做成pH1-14試紙，可檢測至0.02%~0.03%。蒸餾『還原比色法』檢測市面上金針乾製品二氧化硫殘留量結果發現，許多金針乾製品都遠超過限制殘留量(0.4g/Kg)，本實驗抽驗市面上六種乾製金針品，其不合格率佔83.3%。採用本實驗改良法設備檢測出的SO2的殘留量顯示改良裝置確實可以快速檢測二氧化硫，其優點是定量裝置簡單，使蒸餾時間縮短、設備精簡、定量更準確，普通實驗室即可使用，雖然無法完全取代通氣蒸餾法，但仍可作為一般高中職學校在無氮氣裝置設備下，快速檢測金針乾製品二氧化硫殘留量用。

使用樸克牌來進行尋牌遊戲，是很多人知道的方式，我們透過實際分析，加上結合運用輔助牌及進位制的方法，對尋牌遊戲中的發牌疊合造成的牌子位置變化關係，做一完整分析，並在了解其規律後，進一步探究其相關原理的推衍與應用，讓這尋牌活動有更多的方法可行。

黃花狸藻(Utricularia aurea Lour)為狸藻科狸藻屬，是臺灣瀕臨滅絕的原生的大型沉水性食蟲植物，目前的研究顯示，在台灣僅在宜蘭雙聯埤、台北士林、汐止的新山夢湖發現其蹤跡。它不僅與其他植物一樣能行光合作用，且能利用特殊的捕蟲構造，捕捉水中如孑孓等小生物，補充在貧瘠環境中所缺乏的必需營養元素，因此也降低了附近地區的蚊蚋數量。 本研究針對黃花狸藻的形態、生活史、捕蟲行為、捕蟲囊的消化及其原生地調查進行一系列的研究。在研究生活史的過程中發現黃花狸藻的花果期為6－11 月，此時花果挺出水面，在其他的月份全株會下沉至水底，打撈不易，因此野外取材最佳時間為花果期；此外，我們以水蚤及孑孓，餵食研究其捕食機制；以剛果紅－酵母菌溶液餵食得知其四臂腺毛的消化吸收功能；並以螢光分光光度計測定在捕食水蚤及孑孓2天及4天後，捕蟲囊內總蛋白的磷酸水解?及幾丁質水解?的活性。希望能藉此研究了解黃花狸藻的完整生活史，及有關捕蟲行為的形態構造和生理變化，未來可探究在各生長階段黃花狸藻可適應的環境範圍，為其在台灣的復育，及生態多樣性的維持上盡一份心力。

本研究運用電鍋加熱過程中之冷凝物理機制來操控水煮蛋熟度，既節能又可同時蒸製多種熟度水煮蛋。研究分析電鍋內溫度變化、斷電時間、盛裝容器內之冷凝水量、水煮蛋熟度等資訊發現：電鍋容量和外鍋水量會決定鍋內升溫速率和加熱時間，進而影響水煮蛋熟度。此外，雞蛋數量會影響水蒸氣之冷凝循環利用，因而延長加熱時間和提高熟度；若將雞蛋以容器盛裝，則會因容器大小和雞蛋堆疊方式阻礙部分冷凝水之循環利用，縮短加熱時間和降低熟度。若要節省電能和時間來蒸製同熟度水煮蛋，可選用小電鍋、減少外鍋水量、以燜鍋替代。最後，以不同方式堆疊雞蛋、包覆鋁箔，再搭配適當外鍋水量和燜鍋時間，可以同時蒸製出多種熟度水煮蛋，進而達到智慧化之效果。

本研究以循環及由後面推理方式完整的解決歷屆科學展覽的難題「約瑟夫排列」。

當一個掛有鏈條的單齒輪轉動時，鏈條會有複雜的運動現象。本研究以調整直流馬達電壓來控制齒輪轉速，並將此現象簡化為兩個方向進行探究：固定角速度ω下短鏈條的運動行為與長鏈條上波動傳遞。經研究分析後，發現在短鏈條實驗中，鏈條下端曲率半徑r與齒輪角速度ω呈線性正相關，而鏈條的質心座標x_cm與鏈條的關係如下式： x ⃗cm×Mg ⃗=-Cω ⃗m 由實驗發現C值的數量級為10-7(kg∙m2⁄(s))，與馬達特性相關。 另外在鏈條的視波速v ⃗s、鏈速v ⃗ch、波動行進位置y的關係為： |v ⃗ |2=(v ⃗s-v ⃗ch )2=-gy+|v ⃗0 |2 且發現長鏈實驗中鏈條張力T與鏈條位置y關係為：T(y)=-μgy+T0 而T0則與齒輪角速度ω成次方正相關。