第52屆--民國101年

本研究依據劉德明（1999）年所著作的《環境科學》一書中提到，水中雜質的種類及環保署發佈的濁度計法，設計研究工具「光伏特水濁度檢測儀」。並根據東港溪流域概況圖，規劃採集30個地點的溪流水體和10個鄉鎮市的地下水進行檢測。結果發現整個東港溪流域之「麟洛溪」沿線和港西攔河堰取水站靜水區水濁度最高；此流域地下水則以潮州的光春水濁度最小，東港鎮興東里的水濁度最高。從研究結果也顯示自行研發的「光伏特水濁度檢測儀可有效檢測水體濁度差異。

觀看掃地機器人的運作後，發現其效能不彰，促使我們欲瞭解並模擬其可能的最佳行進路線。本作品將掃地機改成圓盤，假定其以彈性碰撞運動方式行走於矩形區域內，並利用對稱路徑的方式推導出圓盤在不同形狀的區域以不同角度及位置出發的覆蓋面積公式，藉此探討其行進路徑及覆蓋面積；此外，我們為避免路徑重疊而推導出對出發斜率的限制。最後，我們分析數據以瞭解實際運作的情形，從數據中發現，面積覆蓋率和出發角度並沒有絕對關係，而是與碰撞次數關係密切，這樣的結果令人有些出乎意料，卻進一步讓我們瞭解真正影響面積覆蓋率的因子。然而，我們知道面積覆蓋率與運作效能不可兼得，於是我們對這部分做了探討，試圖找出令人滿意的行進路線。

本研究以改善竹蜻蜓翼面為目的，藉由不同翼面變因，我們發現竹蜻蜓翼面長度與桿軸長成1：1比例較佳，轉軸寬與葉面長呈1：10較佳。而且竹蜻蜓翼面寬度要寬、傾斜角度要小、翼型要頭尾皆窄。我們發現改良後之竹蜻蜓比起原本的對照組，能飛地更高、更久、更穩定。對於白努力原理的意義，我們了解得更深入了。

我們想解決學校教室「西晒」嚴重的情況，於是利用偏光片設計出加裝在窗戶上美觀又實用的自動減光裝置。首先，我們探究市售膠膜在兩片偏光片中所呈現的顏色變化，找到最佳膠膜製作減光板。接著以自製窗戶模型找出各層減光板的減光率及室內溫度變化情形。接下來，我們摹擬太陽在夏至、春秋分、冬至時的方位及高度角，探究東晒及西晒的實際情況及減光板減光效果。最後，我們利用輪軸動力傳送方式，研發出美觀又實用的自動旋轉減光裝置，第一代：能以紅外線遙控器控製偏光片旋轉；第二代：根據太陽在夏至、春秋分、冬至的日晒情形設定電子定時器，每日自動減光。第三代：利用動力機器人的光感應器及ＮＸＴ軟體設計出全自動光感應減光機。

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。

我們主要是在研究絲與水之間的相互關係，我們分別觀察蠶絲、蜘蛛絲對水的附著情況，並比較兩者之間的蒸散速率，我們發現兩絲分別測量時，蜘蛛絲上所附著的水珠較多並也較大顆；而蠶絲則較小且較少，蜘蛛絲上水珠的蒸散速率較蠶絲慢。之後我們再將蠶絲、蜘蛛絲放置在一起做水的蒸散實驗，並比較放在一起測量時的附著位置、水珠的大小、蒸散的速率和分開做實驗有什麼區別，我們發現蠶絲和蜘蛛絲放在一起時，附著在兩絲上的水滴都較易被蠶絲給吸附去，但蜘蛛絲上水珠的蒸散速率較蠶絲來的慢，如果不只有附著力對其在作用，那又有甚麼原因會導致如此的現象呢?我們發現蜘蛛絲對水的附著力比蠶絲來的大，但絲的附著力對水的的影響有一定的作用範圍。

顆粒在受垂直振動時有擴散、對流的現象，其中對流的情況較難觀察，但表面的擴散可用影像擷取分析系統來測量。本實驗利用喇叭作為顆粒振動的能量來源，將顆粒放入扁平的壓克力圓盒，再用攝影機、ImageJ作為影像分析系統。同時透過顆粒數目與Γ值(振動台最大加速度與重力加速度的比值)兩種變因，分析兩變因對於擴散係數、平均自由徑及平均自由時間、速率分布的影響，探討顆粒在近似於平面上的運動行為。

這群住在「樓仔厝」的嬌貴九孔、鮑魚到底有什麼神秘的力量呢？我們從參訪、實驗、觀察、紀錄發現以下的結論：一、九孔、鮑魚在分類學上相同，兩者最大的不同在於外殼上洞的數量。在體型上九孔的size小於鮑魚。九孔的外殼是平紋，鮑魚的外殼是粗紋。二、目前九孔、鮑魚的養殖環境是以陸上平面式及室內立體式養殖為主，養殖種類以台灣鮑為主，種類主要有兩種，一是珍珠九孔；另一是翡翠九孔，除了九孔養殖外，養殖戶也引進黑盤鮑養殖。三、從實驗九孔與鮑魚的活動情形及覓食狀況得知，九孔的活動力在翻轉、爬行、覓食中都優於鮑魚，喜歡吃的食物是龍鬚菜。

本研究在探討天然酸鹼指示劑的顏色變化，一般在教學上使用目視的顏色變化，但由於目視顏色變化顏色說明非常的困難，本研究改以數位化編碼RGB（紅綠藍）描述顏色簡單且實用。利用數位相機拍照實驗樣本，利用影像處理取得數位化編碼RGB變化值，再對於數位化編碼RGB變化值轉化為圖表，並建立標準酸鹼水溶液的RGB值，做成酸鹼水溶液RGB值試算表，再利用我們建立的標準試算表，算出未知水溶液酸鹼度，研究結果發現使用照相數位光學分析法計算酸鹼溶液的PH值結果，比BTB指示劑效果佳，另使用照相數位光學分析法，利用切割色塊、RGB數位碼、圖表、試算表說明酸鹼水溶液的變化，使水溶液酸鹼檢驗更有趣及具體化，操作也簡便，可做為酸鹼檢驗的方法。

我們先利用灑水方式尋找自然界不易觀察到的現象－複虹（SupernumeraryRainbows）。當確定複虹真的存在後，再利用雷射光束射入小水滴，從屏幕上的亮紋來研究複虹的成因，並且進一步探討於複虹干涉條紋與水滴大小關係。我們利用不同折射率的液體驗證虹出現的位置，並且利用此方法反過來測量不同濃度液體的折射率。再以Excel模擬光線於水滴折射、反射的情形，並從模擬數據及圖形中發現複虹條紋產生的原因。最後以自行拉製的細玻璃棒，再次驗證我們的理論，並在實驗室中嘗試尋找太陽光中的複虹。