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第三名

找回視樂園-眼睛的貼身保鑣

近視人口逐年攀升,為避免眼睛近視,我們製作了本作品。本作品以貼身保鑣的方式,隨時觀察使用者用眼的狀況,當偵測到使用者錯誤使用眼睛而造成視力傷害時,作品會自動以人性化的方式提供使用者正確用眼建議,讓使用者依正確用眼建議改正不良用眼習慣。根據各種醫學文獻資料顯示:一、近視形成的因素是長期眼睛疲勞,二、正確使用眼睛可減緩眼睛疲勞;因本作品可有效改正不良用眼習慣,所以本作品能有效防止近視的發生、減緩視力惡化,甚至於能改善視力。作品使用人工智慧方式會依使用者所處的場合,自動調整用眼建言,所以作品可全方位全程守衛眼睛,只要配戴本作品就有如聘請了一位全年無休的眼科醫師,隨時指導你正確的使用眼睛,遠離近視。

唧聲若響—黃斑黑蟋蟀的聲音研究

黃斑黑蟋蟀有六種不同類型的唧聲,分別為夜晚呼喚、不定時呼喚、近距離求偶、遠距離求偶、長敵對聲及短敵對聲。黃斑黑蟋蟀分別有「黑龍仔」及「紅羌仔」二種品系(民91,楊正澤)。比較兩者之間的聲音特性,紅羌仔在大多數聲音類型中的聲音頻率普遍比黑龍仔稍高。另外,針對夜晚呼喚聲、求偶聲、敵對時的唧聲進行播放實驗。從播放夜晚呼喚聲的實驗發現夜晚呼喚聲應該具有吸引母蟀注意或接近的功能。而求偶聲播放實驗結果發現,母蟀可能有對同品系公蟀的交配偏好。從播放打鬥時叫聲實驗結果發現,聽到打鬥聲最易引發敵對事件,但求偶聲也有引發敵對事件的可能。勝利後發出的叫聲應該有宣告地位的功能。

矩形比例分割後的變化與其還原的探討

在復習第四冊時,發現了八十年度台灣省高中聯考的數學題目:在一個矩形紙板上,剪去其2/3,再剪去其剩下之紙板的2/3,反覆地做…。基於好玩的心理就在附圖上畫了起來,突然發現這個圖形非常有規律,有點像黃金矩形。我們便向老師提出問題:“若不按此種比值作分割,是否有其他變化,結果如何?”老師說: “ 如果你們有興趣想知道答案的話,可以去研究看看。” 因而,便在老師的指導下,展開了我們一連串的探討旅程。

光合作用的藝術

有一天,我們趁著陽光普照的好天氣,大家正要檢驗日光對光合作用影響力的大小,當要進行之時林怡翠同學提出一個問題,錫箔紙不夠怎麼辦?有位同學便順口答道:只要不讓陽光通過,任何東西皆可作為代替品,當此話一出五花八門的材料出現了,其中江慶人拿出負片來,想作看看,我們放心不下,於是就跑去請教自然老師,老師回答說:「你們就用負片試試看吧!」也許你們會有很好的答案出現,便從影響光合作用的材料上去著手研究。

深藏不露!?~渦流效應對新店溪流域地形形成的探討

夏天一到,大家總是喜歡往有水的地方玩樂,但也由於不諳水性,或是沒有謹慎注意,常常造成悲劇產生,在我們居住環境附近的新店溪流域可以常常聽到有溺斃事件的發生,其中肇事原因大部分跟渦流有些許關聯。為此我們經由資料蒐集、實地探勘、透過實驗驗證實際狀況、模擬地形等研究方法,以更進一步了解渦流的形成及種種資料;經由研究結果,我們發現:影響渦流形成的原因有:(1)凹洞的存在 (2)阻礙物的存在 (3)外力的介入,實驗結果更進一步驗證與找出渦流容易產生的地點,並觀察及分析渦流與新店溪流域地形的關聯性,進而讓我們更能夠了解渦流的習性,並保障我們的生活。

台南縣急水溪水質污染的研究

我國古語有云:「水為萬物之源」,可見水為萬物生命之所繫,如無水,則生命即無依託,更無從談及其他科學及文化建設矣!故德國文學家哥德吟詩頌水日:「萬物生於水,亦復養於水,大哉海洋洋,統權乃在爾,爾可遣雪行,亦可令溪流。山源河所有,萬物何所求。一切新生命,實受爾之酬。」誠哉,斯言:水之於人可謂大矣,吾人豈可不「飲水思源」?依據「台灣省水污染防治委員會」之調查報告指出:「目前台灣西部十五條主要河川中都受到極嚴重的污染,由於台灣工業廢水數量龐大,而且其污染濃度也高,尚有含毒性物質,不易用一般方法處理,因而工業廢水造成嚴重水污染及危害農作物的重要因素」工業廢水帶有病苗、寄生蟲,甚而具有毒性的重金屬氰化物及有有機化學品,都能危害人體,引起急性或慢性病,台灣所產的海產魚蝦、貝類中,均含有相當嚴重之重金屬,這都是造成肝炎、肝癌之後果。為了維護自然環境,為子孫留塊美麗的淨土,我們利用寒暑假在老師指導下,分析台南縣急水溪水質污染的原因,並提出防治之道。

金黃奈米銀性質探討及在纖維製作的應用

聚丙烯酸(PAA)是尿布中吸水成份,我們發現其—COOH能螯合水中Ag+,並在不添加其他還原劑的狀況下,成功地以照光或加熱方式製備出PAA-奈米銀粉末,而加熱方式僅需花費數十分鐘便能製得粒徑小且均一的奈米銀,大幅度縮短製程時間,深具環保與實用價值。製得PAA-奈米銀屬於固相粉末,我們發現0.1MNaOH(aq)及有機胺能有效將其溶解,而且有機胺溶解效果比NaOH(aq)更好。奈米銀溶液穩定性探討發現添加強電解質會造成奈米銀表面的電荷被減少,造成奈米銀粒子聚集,但添加非電解質醣類卻因其結構中具有-OH官能基及醛基能有效保護奈米銀,增加奈米銀溶液的穩定性。應用PAA-奈米銀溶液於抗菌纖維的製作,發現以添加方式將0.1MNaOH(aq)/PAA-奈米銀溶液加入於反應原料中製作耐綸纖維的方式最為合適。

n邊形內具有最小周長的內接n邊形

匈牙利數學家 L . Fejer 在處理三角形內具有最小周長的內接三角形時,他先在BC上固定一點 D ,再由 D 對AB、AC 各作對稱點 D' 及 D " ,連接 ,依次交於 E 及 F ,請看圖(一),那麼△DEF 是在 D 固定具有最小周長的內接三角形。 他又觀察到△AD'D"為一頂角∠D'AD"=2∠BAC=定角,且腰長的等腰△,當期腰長()最小時底邊()最小所以取為上的高時,△DEF既為內接於△ABC且距最小周長的三角形。 但想利用這種作法將三角形推展至四邊形、五邊形乃至於n邊形勢必十分困難,所以我們便放棄這種解法而另起爐灶。首先我們還是從最基本的銳角三角形著手,希望從此得到推廣之道。歷經種種困難,最後我們想到我們賴以生存的光-它具有沿最短路線行進的特性,利用此特性,我們作出了以下結論。

關鍵氣泡~沸騰現象與氣體溫度計的研究

本研究在探討水的沸騰現象,觀察水加熱時氣泡的大小變化、上升的速率及路徑、不同氣壓下的沸騰溫度等,並試圖以強制氣泡的大小和冒泡的頻率來測量水溫,最後發現容積固定的燈泡球內,氣體熱脹冷縮的體積、壓力都隨著溫度而成比例變化,因而成功的自製一個燈泡玻璃球氣體溫度計和微溫度計,準確又實用。。

非線性光影共振:利用雙振盪器研究其相位耦合特性

在此科展實驗中,我們設計一對耦合的蠟燭火焰振盪器來觀察之間的相對距離改變與耦合相變的關係,並用iphone慢速攝影與Tracker分享軟體來分析同步振盪與振幅死亡的區域,即期導致相位翻轉分叉變化的實驗條件;實驗結果顯示相變區域發生於雙振盪器距離d=0.8~1.2公分間,且在d=0.8公分處觀察到同步振盪(IP)、振幅死亡(AD)、反向振盪(AP)和相位分叉振盪(PFB)的混合狀態,我們成功的利用簡易雙振盪器實驗來解釋此非線性物理特性,而進一步瞭解振幅死亡和相位翻轉分叉之間的這種轉換現象,在未來,此成果將有助於我們避免其他的不適現象發生,例如神經元和腦細胞中的振幅死亡、捕食者系統中的振盪狀態、振盪傳播、或傳染性疾病傳遞等現象。