第一名

大地震發生時經常伴隨著土壤液化(soil liquefaction)的發生。土壤液化是在地震過程中，震動讓砂土重新排列、減小期間的空隙 ，使地下水被擠壓而出，導致水土混雜、呈現泥漿的狀態造成建築物沉陷、傾斜，地表噴砂、噴泥等災情，改變土壤結構以及其所包含的一些成分，讓土質不穩定。 經實驗發現，當消防沙的體積為5000cm3時，發生土壤液化的臨界水量是2000cm3。土壤液化的出現，不同的砂土會有不同的最短發生時間，消防砂需要20秒，紅土需要30秒。其中各種砂土液化情形不同，消防砂出水現象較明顯；紅土液化後出水不明顯，呈現膠狀；培養土則較不容易、甚至是完全不會發生液化。希望後續的研究，可以找出防治土壤液化的方法。

提起觸口，不禁令我們想起 ─ 天長地久。因為假日，爸爸常常帶我們到位於觸口的這兩座吊橋下遊玩。\r 有一次在無意中，發現岩壁上砂頁岩互層的地層中間，有許多彎曲的小褶曲，有的呈現 U 字形，有的是倒 U 字形，其至有的像躺下來的 U 字形。這些岩層，一會兒向東彎，有的一會兒向西彎，各種奇怪的形狀都有。回想去年上到「地層」這一課時，在課堂裡老師曾經提到「觸口斷層」，更引起我們強烈的心願，想研究這些奇形怪狀的東西。

我們的研究主要由「海嘯的形成原因」、「不同海底地形對海嘯的影響」、「日本與台灣地區的海底地形與海嘯發生的關係」這三面向進行探討。實驗中，我們發現斷層錯動情形與高度都會影響海嘯波的形成；不同水深會影響海嘯波前進的速度；不同的海底地形，也會影響波浪形成的高度。此外，海岸形狀部分，我們模擬峽灣地形，來瞭解不同的灣口夾角大小對波浪的行進或高度是否有影響。最後，我們藉由「Google Earth」，來觀察日本與台灣地區附近地海底地形，針對日本311大地震出現巨大海嘯的地點進行分析，以進一步實際模擬台灣海底地形發生海嘯時的情形，希望藉此了解發生大地震時，台灣附近海域出現巨大海嘯的可能性，並分析可能造成的影響及潛在危機。

藉由史隆巡天系統(Sloan Digital Sky Survey；以下簡稱SDSS)對147,920個星系的觀測，Dr. Iskra Strateva等人(Strateva et al. 2001；以下簡稱 S01)發現紅移(z)小於0.3的星系可分為偏紅及偏藍兩族群。並且，假設星系距離愈遠、紅移愈大則視星等愈大，S01分析推論偏紅的星系族群紅移愈大則愈紅，符合都卜勒效應結合哈伯定律對紅移的預期；偏藍星系族群則紅移愈大愈藍，與並不能單純以都卜勒效應解釋。S01解釋高紅移的偏藍星系族群恆星形成較活躍，多新生成大質量的恆星使得星系整體色澤趨藍。 S01分析並未直接採用星系紅移數據。因星系亮度與紅移的相關性尚受其他要素影響，使得S01的結論仍有不確定性。我們下載SDSS提供的573,688筆星系紅移數據，發現該樣本不論是偏紅或藍的星系，皆符合紅移越大越接近紅色的趨勢。

在觀察一些幾何圖形的過程中，引發了研究的興趣，從中得到了一些領悟很想把它發表出來。

在本實驗中，我們找出最佳生長二氧化鈦奈米管的電壓與電流，經退火後產生降解效果最佳的銳鈦礦相。利用陽極處理法在不同參數下找到生成二氧化鈦奈米管最佳降解條件，結果顯示，我們降解亞甲基藍在60 min內已超過50％，甚至在90 min 可達近100％，而我們所使用的鈦切片只有30 x 30 mm2大小，這表示，如果製作更大的鈦片，或是放入數量更多的鈦片，降解的效果更佳。實驗過後更自行組裝一台能夠有效降解的儀器。我們處理過程有三大優點：(1)製作二氧化鈦奈米管只在常溫下利用電壓供電，且不需要許多試劑或是複雜的過程，符合綠色環保。(2)降解過程十分快速有效，只要在紫外線照射下，即可以降解。(3)屬於固態表面催化，操作簡單易回收且重覆使用性高。

本研究設計相機-顯微鏡-玻璃座平行銅片電場裝置，拍攝鹽類液滴在高電壓電場中的結晶現象。先設定對照組，讓晶體成長趨向單顆且高透明的條件為：低蒸發速率、過濾、無施加電場與低溫LED光源。並應用蒸發速率差異，發現鹽晶的變速成長現象。蒸發快形成階梯螺旋紋。蒸發慢紋路消失，形成全透明晶體。之後轉放在高電壓電場下發現：晶體形狀改變（傾斜、變形或斷裂），透光度變差。晶體新生邊緣，有條狀紋出現，但晶體成長速率變化不大。這證實鹽晶析出會因些微外在變化，而影響溶液中離子堆疊，在晶體表面出現變形、斷裂或不規則紋路。這種對外在環境有著高度反應的現象，正可以用來研究外界高壓電場如何對物質產生影響。

本校依半屏山、傍水泥廠，每到了春秋冬季除了紫爆的PM2.5汙染，更是不時聞到刺鼻的臭味。當我們發現水泥廠噴出大量白煙時，本校頂樓的微型氣象站PM2.5數值就會激增，足見所噴白煙含有粒狀汙染物。 從模擬地形季風風向的乾冰實驗，發現無風時水泥廠周圍CO2濃度增加，在不同季節的風向中，東北、西北、北北西風亦會依著半屏山地形將上風水泥煙霧帶到社區周圍及山腳區域。從不同煙囪高度模擬實驗，發現煙囪高度超過山的高度時，CO2濃度明顯降低。 從各地雨水、落塵蒐集檢測結果，發現本社區及下風處區域所測得的pH值均大於本市平均值，足見水泥廠所飄出之鹼性粉塵嚴重影響社區環境。 因此除了希望工廠改善排放設備，也建議增加煙囪高度，降低對鄰近社區的汙染。

本研究探討魚類擺動尾鰭，產生渦流與前進推力的關係。經測試與改良，製作能單純以尾鰭擺動前進的機械魚，並克服水中數據量測不易的困境，自製前進推力檢測裝置、水流流速偵測儀，也自製渦流製造機模擬魚體受力情況，希望找出尾鰭擺動造成加速的真相，結果如下： 一、魚以配速的方式擺動前進，速差越大，產生推力越大，前進速度也越快。 二、尾鰭擺動形成渦流作用於魚體，分為四個時期：單一渦流產生期、成對渦流產生期、渦流相遇期、合流期。 三、渦流相遇合流後，會產生強勁噴流，作用在尾鰭上是主要推力來源。 四、渦流重疊區越大，噴流強度越強，產生位置隨重疊區變小而往後移動。 五、噴流與尾鰭垂直方向夾角呈35度，有助魚體前進。

本研究考慮的主要問題： 若非常數之連續函數f滿足∀m∈N,∃P(x)∈C[x] s.t.f(mx)=P(f(x))，其形式應為何？ (一)、若考慮函數範圍為解析函數，則f(x)的形式必為下列三者之一： (1).axn+b (2).akxn +b (3).acos⁡(kxn)+b，其中a,b,k∈C、n∈N (二)、若將考慮函數範圍改為：連續函數f:[0,∞)→C，則f(x)之形式必為下列三者之一： (1).axk+b (2).akxn +b (3). acos⁡(kxn)+b，其中a,b,k∈C、n∈N