中 華 民 國 第 49 屆 中 小 學 科 學 展 覽 會 作 品 說 明 書 國 中 組 物 理 科 316 低 頻 電 磁 波 對 生 物 的 影 響 學 校 名 稱 : 高 雄 縣 立 林 園 中 學 ( 附 設 國 中 ) 作 者 : 指 導 老 師 : 國 一 高 偉 倫 國 一 李 軍 佑 張 添 評 曾 和 益 國 一 李 佳 庠 國 一 林 奕 璋 關 鍵 詞 : 電 磁 波 磁 場 高 斯
摘 要 探 討 家 電 用 品 所 產 生 的 低 頻 電 磁 波 是 否 對 人 體 造 成 威 脅, 經 過 觀 念 的 澄 清 後 從 四 個 方 向 來 討 論 1. 將 綠 豆 放 置 在 不 同 電 器 用 品 旁 ;2. 將 綠 豆 放 在 同 一 種 家 電 用 品 旁 但 是 改 變 家 電 用 品 的 數 量 ;3. 將 綠 豆 放 在 家 電 用 品 旁, 但 是 改 變 他 們 之 間 的 距 離 以 觀 察 綠 豆 的 發 芽 及 生 長 情 形 4. 利 用 自 製 的 防 磁 材 料, 看 能 不 能 有 效 隔 離 磁 場 實 驗 結 果 發 現 磁 場 越 強, 綠 豆 的 生 長 越 不 盡 理 想 但 是 在 某 個 磁 場 臨 界 點 以 下, 綠 豆 的 生 長 將 不 受 影 響 自 製 的 防 磁 材 料 以 烤 肉 用 鋁 箔 紙 鐵 絲 籠 效 果 最 佳, 其 中 鐵 絲 籠 網 目 越 小, 防 磁 效 果 越 佳 壹 研 究 動 機 在 課 堂 上 課 時, 老 師 提 及 到 平 時 用 的 電 器 用 品 尤 其 是 有 馬 達 的, 在 運 轉 中 會 釋 放 出 電 磁 波, 而 我 們 在 電 視 報 紙 也 時 有 所 聞 電 磁 波 會 影 響 生 理 我 們 不 禁 好 奇, 到 底 電 磁 波 的 影 響 是 到 什 麼 程 度, 再 者 是 所 有 的 電 磁 輻 射 都 會 對 人 體 造 成 危 害 嗎? 從 這 兩 個 方 向 引 起 了 我 們 對 電 磁 波 的 探 討 貳 研 究 目 的 根 據 我 們 蒐 集 資 料 的 結 果, 發 現 我 們 對 電 磁 波 的 認 知 跟 實 際 上 有 很 大 的 落 差, 一 般 廣 義 來 說 電 磁 波 是 指 頻 譜 上 所 有 的 一 切 都 算 是 電 磁 波, 舉 凡 無 線 電 波 微 波 紅 外 光 可 見 光 紫 外 光 X 射 線 和 伽 瑪 射 線 等 都 是 跟 我 們 生 活 息 息 相 關 的 電 磁 波 可 分 為 高 頻 電 磁 波 和 低 頻 電 磁 波 ; 高 頻 電 磁 波 如 手 機 基 地 台 無 線 網 路 等 會 釋 放 出 高 頻 電 磁 波 其 單 位 為 uw/ m2; 低 頻 電 磁 波 如 一 般 家 電 像 印 表 機 影 印 機 電 腦 電 風 扇 等 會 釋 放 出 低 頻 電 磁 波 其 單 位 為 mg 其 實 像 一 般 家 電 釋 放 出 來 的 低 頻 電 磁 波, 嚴 謹 來 說 他 其 實 只 是 因 為 電 器 運 轉 而 釋 放 出 電 場 跟 磁 場, 並 沒 有 發 射 的 動 作 釋 放 出 電 磁 波, 所 以 我 們 實 驗 的 重 點 在 於 檢 測 家 電 產 品 釋 放 出 來 的 低 頻 磁 場 是 否 危 害 生 物 體 透 過 常 被 我 們 拿 來 種 植 觀 察 的 綠 豆, 將 他 種 植 在 日 常 家 電 用 品 釋 放 出 的 低 頻 磁 場 旁, 看 看 它 們 的 組 合 會 造 成 什 麼 樣 的 影 響, 會 跟 一 般 在 種 植 時 發 生 怎 麼 不 一 樣 的 情 況 選 用 的 電 磁 波 頻 率 以 低 頻 為 主 ; 進 一 步 也 用 一 些 方 法 企 圖 隔 絕 低 頻 電 磁 波, 希 望 藉 此 讓 我 們 能 對 它 有 深 一 層 的 了 解, 如 此 也 可 以 安 心 生 活 囉!! 電 磁 波 頻 譜 : 2
參 研 究 設 備 及 器 材 1. 電 磁 測 量 儀 1 台 ( 型 號 EMF-823, 最 大 測 量 值 :2 毫 高 斯 ) 2. 培 養 盆 1 個 (15 x 25 cm) 3. 棉 花 1 包 4. 綠 豆 1 包 5. 溫 度 計 1 支 6. 電 風 扇 3 臺 7. 強 力 磁 鐵 3 顆 8. 電 腦 3 台 9. 烤 肉 用 鋁 箔 1 捲 1. 鐵 籠 ( 網 目 4cm 及 1cm) 11. 游 標 尺 1 支 肆 研 究 過 程 或 方 法 研 究 一 : 將 棉 花 鋪 於 培 養 盆, 每 盆 各 擺 入 5 顆 綠 豆, 置 於 溫 度 日 照 通 風 一 致 的 ( 一 ) 實 驗 組 1 環 境 中, 每 天 給 予 適 量 的 水, 觀 察 其 萌 芽 及 成 長 的 情 形, 連 續 一 個 禮 拜 記 錄 其 萌 芽 率 及 成 長 情 形, 前 四 天 記 錄 萌 芽 率, 第 五 天 開 始 記 錄 莖 長, 共 分 為 四 組 觀 察 比 對 : 將 家 用 電 風 扇 扇 葉 及 外 殼 拆 除, 並 將 綠 豆 置 於 電 風 扇 後 方 馬 達 兩 旁, 距 離 馬 達 5 公 分 處 實 驗 組 2 將 家 用 電 腦 外 殼 拆 除, 並 將 綠 豆 置 於 電 源 兩 旁, 距 離 電 源 5 公 分 處 實 驗 組 3 將 綠 豆 置 於 3 顆 強 力 磁 鐵 旁, 距 離 5 公 分 處 將 培 養 盆 置 於 無 明 顯 低 頻 磁 場 ( 大 約.3~.4 毫 高 斯 ) 的 地 方, 以 作 為 對 照 研 究 二 : 將 棉 花 鋪 於 培 養 盆, 每 盆 各 擺 入 5 顆 綠 豆, 置 於 溫 度 日 照 通 風 一 致 的 環 境 中, 每 天 給 予 適 量 的 水, 觀 察 其 萌 芽 及 成 長 的 情 形, 連 續 一 個 禮 拜 記 錄 其 萌 芽 率 及 成 長 情 形, 前 四 天 記 錄 萌 芽 率, 第 五 天 開 始 記 錄 莖 長, 共 分 為 四 組 觀 察 比 對 : ( 一 ) 實 驗 組 1 將 家 用 電 風 扇 扇 葉 及 外 殼 拆 除, 並 將 綠 豆 置 於 電 風 扇 後 方 馬 達 兩 旁, 距 離 馬 達 5 公 分 處 3
實 驗 組 2 同 實 驗 組 1, 但 電 風 扇 增 為 兩 台 實 驗 組 3 同 實 驗 組 1, 但 電 風 扇 增 為 三 台 將 培 養 盆 置 於 無 明 顯 低 頻 磁 場 ( 大 約.3~.4 毫 高 斯 ) 的 地 方, 以 作 為 對 照 研 究 三 : 將 棉 花 鋪 於 培 養 盆, 每 盆 各 擺 入 5 顆 綠 豆, 置 於 溫 度 日 照 通 風 一 致 的 環 境 中, 每 天 給 予 適 量 的 水, 觀 察 其 萌 芽 及 成 長 的 情 形, 連 續 一 個 禮 拜 記 錄 其 萌 芽 率 及 成 長 情 形, 前 四 天 記 錄 萌 芽 率, 第 五 天 開 始 記 錄 莖 長, 共 分 為 四 組 觀 察 比 對 : ( 一 ) 實 驗 組 1 將 家 用 電 風 扇 扇 葉 及 外 殼 拆 除, 並 將 綠 豆 置 於 電 風 扇 後 方 馬 達 兩 旁, 距 離 馬 達 5 公 分 處 實 驗 組 2 同 實 驗 組 1, 距 離 馬 達 1 公 分 處 實 驗 組 3 同 實 驗 組 1, 距 離 馬 達 15 公 分 處 將 培 養 盆 置 於 無 明 顯 低 頻 磁 場 ( 大 約.3~.4 毫 高 斯 ) 的 地 方, 以 作 為 對 照 研 究 四 : 現 在 市 面 上 有 很 多 宣 稱 可 以 阻 隔 或 降 低 電 磁 波 強 度 的 產 品, 大 多 沒 有 明 確 指 出 是 針 對 高 頻 電 磁 波, 還 是 針 對 低 頻 電 場 或 磁 場 我 們 以 低 頻 磁 場 為 目 標, 設 計 導 磁 材 料, 讓 磁 場 減 小 將 所 選 材 料 置 於 電 風 扇 和 測 量 儀 之 間, 再 分 別 檢 測 其 磁 場 大 小, 此 時 儀 器 與 待 測 物 距 離 約 1 公 分 ( 一 ) 選 取 材 料 :1. 廢 電 池 2. 烤 肉 用 鋁 箔 紙 3. 鐵 絲 籠 ( 網 目 邊 長 約 4cm 與 1cm 各 一 個 ) 4. 廢 電 腦 機 殼 側 板 上 貼 強 力 磁 鐵 5. 市 售 Magnic Shield 磁 場 防 護 貼 板 6. 廢 光 碟 片 上 貼 強 力 磁 鐵 4
伍 研 究 結 果 研 究 一 : 實 驗 組 1( 置 於 電 風 扇 旁 ) 磁 場 強 度 :16mG 萌 芽 率 (x/5): 電 風 扇 旁 溫 度 ( 攝 氏 ) Day1 (x/2) 15/5 23 Day2 2/5 24 Day3 3/5 24 Day4 37/5 24.5 電 風 扇 旁 溫 度 ( 攝 氏 ) Day5 2.18 24 Day6 2.56 23 Day7 3.23 24 研 究 一 : 實 驗 組 2( 置 於 電 腦 旁 ) 磁 場 強 度 :21mG 萌 芽 率 (x/5): 電 腦 旁 溫 度 ( 攝 氏 ) Day1 (x/2) 12/5 23 Day2 2/5 24 Day3 25/5 24 Day4 3/5 24.5 電 腦 旁 溫 度 ( 攝 氏 ) Day5 2.6 24 Day6 2.34 23 Day7 3.3 24 5
研 究 一 : 實 驗 組 3( 置 於 強 力 磁 鐵 旁 ) 7mG 萌 芽 率 (x/5): 強 力 磁 鐵 溫 度 ( 攝 氏 ) Day1 17/5 旁 23 Day2 25/5 24 Day3 3/5 24 Day4 4/5 24.5 強 力 磁 鐵 旁 溫 度 ( 攝 氏 ) Day5 2.23 24 Day6 2.88 23 Day7 3.69 24 研 究 一 : ( 置 於 無 電 磁 輻 射 處 ) 磁 場 強 度 :.3mG 萌 芽 率 (x/5): 無 電 磁 輻 射 處 溫 度 ( 攝 氏 ) Day1 22/5 23 Day2 3/5 24 Day3 35/5 24 Day4 45/5 24.5 無 電 磁 輻 射 處 溫 度 ( 攝 氏 ) Day5 2.26 24 Day6 2.86 23 Day7 3.78 24 6
研 究 一 : 各 組 對 照 萌 芽 率 (x/5): 1 電 風 扇 2 電 腦 3 強 力 磁 鐵 4. 溫 度 ( 攝 氏 ) Day1 15/5 12/5 17/5 22/5 23 Day2 2/5 2/5 25/5 3/5 24 Day3 3/5 25/5 3/5 35/5 24 Day4 37/5 3/5 4/5 45/5 24.5 萌 芽 率 x/5 6 4 2 Day1 Day2 Day3 Day4 電 風 扇 電 腦 強 力 磁 鐵 1 電 風 扇 2 電 腦 3 強 力 磁 鐵 4. 溫 度 ( 攝 氏 ) Day5 2.18 2.6 2.23 2.26 24 Day6 2.56 2.34 2.88 2.86 23 Day7 3.23 3.3 3.69 3.78 24 4 平 均 莖 長 cm 3 2 1 電 風 扇 電 腦 強 力 磁 鐵 Day5 Day6 Day7 7
研 究 二 : 實 驗 組 1( 置 於 一 台 電 風 扇 旁 ) 磁 場 強 度 :16mG 萌 芽 率 (x/5): 一 台 電 風 扇 旁 溫 度 ( 攝 氏 ) Day1 13/5 21 Day2 2/5 21 Day3 27/5 21 Day4 38/5 19 一 台 電 風 扇 旁 溫 度 ( 攝 氏 ) Day5 2.17 19 Day6 2.55 22.5 Day7 3.23 21.5 研 究 二 : 實 驗 組 2( 置 於 兩 台 電 風 扇 旁 ) 磁 場 強 度 :3mG 萌 芽 率 (x/5): 二 台 電 風 扇 旁 溫 度 ( 攝 氏 ) Day1 15/5 21 Day2 17/5 21 Day3 2/5 21 Day4 27/5 19 二 台 電 風 扇 旁 溫 度 ( 攝 氏 ) Day5 2.22 19 Day6 2.34 22.5 Day7 2.89 21.5 8
研 究 二 : 實 驗 組 3( 置 於 三 台 電 風 扇 旁 ) 磁 場 強 度 :4mG 萌 芽 率 (x/5): 三 台 電 風 扇 旁 溫 度 ( 攝 氏 ) Day1 13/5 21 Day2 16/5 21 Day3 19/5 21 Day4 2/5 19 三 台 電 風 扇 旁 溫 度 ( 攝 氏 ) Day5 2.11 19 Day6 2.15 22.5 Day7 2.33 21.5 研 究 二 : ( 置 於 無 電 磁 輻 射 處 ) 磁 場 強 度 :.3mG 萌 芽 率 (x/5): 無 電 磁 輻 射 處 溫 度 ( 攝 氏 ) Day1 22/5 21 Day2 27/5 21 Day3 35/5 21 Day4 48/5 19 無 電 磁 輻 射 處 溫 度 ( 攝 氏 ) Day5 2.25 19 Day6 2.83 22.5 Day7 3.75 21.5 9
研 究 二 : 各 組 對 照 萌 芽 率 (x/5): 1ㄧ 台 電 風 扇 旁 2 二 台 電 風 扇 旁 3 三 台 電 風 扇 旁 4. 溫 度 ( 攝 氏 ) Day1 13/5 15/5 13/5 22/5 21 Day2 2/5 17/5 16/5 27/5 21 Day3 27/5 2/5 19/5 35/5 21 Day4 38/5 27/5 2/5 48/5 19 萌 芽 率 x/5 6 4 2 ㄧ 台 電 風 扇 旁 二 台 電 風 扇 旁 三 台 電 風 扇 旁 Day1 Day2 Day3 Day4 1ㄧ 台 電 風 扇 旁 2 二 台 電 風 扇 旁 3 三 台 電 風 扇 旁 4. 溫 度 ( 攝 氏 ) Day5 2.17 2.22 2.11 2.25 19 Day6 2.55 2.34 2.15 2.83 22.5 Day7 3.23 2.89 2.33 3.75 21.5 平 均 莖 長 cm 4 3 2 1 Day5 Day6 Day7 ㄧ 台 電 風 扇 旁 二 台 電 風 扇 旁 三 台 電 風 扇 旁 1
研 究 三 : 實 驗 組 1( 電 風 扇 旁 5 公 分 ) 磁 場 強 度 :16mG 萌 芽 率 (x/5): 電 風 扇 旁 5 公 分 溫 度 ( 攝 氏 ) Day1 18/5 22..5 Day2 2/5 23 Day3 3/5 23.5 Day4 4/5 24 電 風 扇 旁 5 公 分 溫 度 ( 攝 氏 ) Day5 2.19 23 Day6 2.52 23 Day7 3.26 22 研 究 三 : 實 驗 組 2( 電 風 扇 旁 1 公 分 ) 磁 場 強 度 :53mG 萌 芽 率 (x/5): 電 風 扇 旁 1 公 分 溫 度 ( 攝 氏 ) Day1 19/5 22..5 Day2 25/5 23 Day3 3/5 23.5 Day4 45/5 24 電 風 扇 旁 1 公 分 溫 度 ( 攝 氏 ) Day5 2.2 23 Day6 2.66 23 Day7 3.96 22 11
研 究 三 : 實 驗 組 3( 電 風 扇 旁 15 公 分 ) 磁 場 強 度 :13mG 萌 芽 率 (x/5): 電 風 扇 旁 15 公 分 溫 度 ( 攝 氏 ) Day1 25/5 22..5 Day2 29/5 23 Day3 38/5 23.5 Day4 47/5 24 電 風 扇 旁 15 公 分 溫 度 ( 攝 氏 ) Day5 2.33 23 Day6 2.81 23 Day7 3.66 22 研 究 三 : ( 置 於 無 電 磁 輻 射 處 ) 磁 場 強 度 :.3mG 萌 芽 率 (x/5): 無 電 磁 輻 射 處 溫 度 ( 攝 氏 ) Day1 25/5 22..5 Day2 31/5 23 Day3 35/5 23.5 Day4 45/5 24 無 電 磁 輻 射 處 溫 度 ( 攝 氏 ) Day5 2.21 23 Day6 2.89 23 Day7 3.8 22 12
研 究 三 : 各 組 對 照 萌 芽 率 (x/5): 1 電 風 扇 旁 5 公 分 2 電 風 扇 旁 1 公 分 3 電 風 扇 旁 15 公 分 4. 溫 度 ( 攝 氏 ) Day1 18/5 19/5 25/5 25/5 22..5 Day2 2/5 25/5 29/5 31/5 23 Day3 3/5 3/5 38/5 35/5 23.5 Day4 4/5 45/5 47/5 45/5 24 萌 芽 率 x/5 6 4 2 Day1 Day2 Day3 Day4 電 風 扇 旁 5 公 分 電 風 扇 旁 1 公 分 電 風 扇 旁 15 公 分 1 電 風 扇 旁 5 公 分 2 電 風 扇 旁 1 公 分 3 電 風 扇 旁 15 公 分 4. 溫 度 ( 攝 氏 ) Day5 2.19 2.2 2.33 2.21 23 Day6 2.52 2.66 2.81 2.89 23 Day7 3.26 3.96 3.66 3.8 22 平 均 莖 長 cm 5 4 3 2 1 Day5 Day6 Day7 電 風 扇 旁 5 公 分 電 風 扇 旁 1 公 分 電 風 扇 旁 15 公 分 13
研 究 四 : 測 量 儀 器 與 電 風 扇 距 離 約 1 公 分, 防 磁 材 料 置 於 其 中 未 阻 隔 時 磁 場 強 度 約 為 53mG 廢 電 池 55 烤 肉 用 鋁 箔 紙 18 鐵 絲 籠 ( 網 目 邊 長 約 4cm) 3 鐵 絲 籠 ( 網 目 邊 長 約 1cm) 23 廢 電 腦 機 殼 側 板 上 貼 強 力 磁 鐵 46 市 售 Magnic Shield 磁 場 防 護 貼 板 3 廢 光 碟 片 上 貼 強 力 磁 鐵 43 阻 隔 後 的 磁 場 強 度 (mg) 一 研 究 一 的 圖 表 如 下 : 陸 討 論 萌 芽 率 x/5 6 4 2 電 風 扇 電 腦 強 力 磁 鐵 平 均 莖 長 cm 4 3 2 1 電 風 扇 電 腦 強 力 磁 鐵 Day1 Day2 Day3 Day4 Day5 Day6 Day7 ( 一 ) 由 上 圖 表 可 以 看 出 綠 豆 的 生 長 狀 況 在 下 是 最 好, 其 次 是 強 力 磁 鐵 接 著 是 電 風 扇 最 差 的 是 電 腦 從 磁 場 強 度 來 看 強 力 磁 鐵 旁 磁 場 大 小 約 7mG 電 腦 旁 磁 場 大 小 約 21mG 電 風 扇 旁 磁 場 大 小 約 16mG 磁 場 大 小 約.3mG 電 腦 旁 的 磁 場 最 大 造 成 綠 豆 的 生 長 狀 況 最 糟 糕, 附 近 的 磁 場 幾 乎 等 於 零 造 成 綠 豆 的 生 長 狀 況 最 好, 這 跟 之 前 預 想 的 磁 場 會 對 植 物 生 長 造 成 影 響 的 想 法 吻 合 ( 二 ) 從 研 究 一 尚 無 法 完 全 斷 定 磁 場 越 強, 綠 豆 的 生 長 會 越 不 好 因 為 電 腦 跟 電 風 扇 裡 的 馬 達 造 成 的 磁 場 與 強 力 磁 鐵 造 成 的 磁 場 其 單 位 雖 然 都 是 mg, 但 是 強 力 磁 鐵 附 近 的 磁 力 線 相 較 於 電 腦 跟 電 風 扇 造 成 的 磁 力 線, 強 力 磁 鐵 附 近 的 磁 力 線 會 比 較 均 勻 且 具 有 一 定 的 方 向 性 ( 三 ) 現 在 我 們 使 用 單 一 種 電 器 用 品 改 變 電 器 用 品 的 數 量 來 控 制 磁 場 大 小, 專 門 探 討 磁 場 大 小 對 綠 豆 的 影 響 14
二 研 究 二 的 圖 表 如 下 : 萌 芽 率 x/5 6 4 2 Day1 Day2 Day3 Day4 ㄧ 台 電 風 扇 旁 二 台 電 風 扇 旁 三 台 電 風 扇 旁 平 均 莖 長 cm 4 3 2 1 Day5 Day6 Day7 ㄧ 台 電 風 扇 旁 二 台 電 風 扇 旁 三 台 電 風 扇 旁 ( 一 ) 由 上 圖 表 可 看 出 綠 豆 如 果 置 於 愈 多 電 風 扇 旁, 其 萌 芽 情 況 及 生 長 情 形 將 會 更 糟 糕 ㄧ 台 電 風 扇 的 磁 場 強 度 約 16mG 二 台 電 風 扇 的 磁 場 強 度 約 3mG 三 台 電 風 扇 的 磁 場 強 度 約 4mG, 可 間 接 看 出 磁 場 大 小 確 實 會 影 響 綠 豆 的 生 長 ( 二 ) 就 能 量 觀 點 來 說, 磁 場 強 度 可 能 破 壞 綠 豆 內 的 分 子 鍵 或 化 學 鍵, 使 其 生 長 受 到 阻 礙 強 度 越 強, 破 壞 的 越 嚴 重 若 磁 場 強 度 持 續 加 大, 或 許 會 造 成 基 因 突 變 的 情 形 發 生 ( 三 ) 本 研 究 是 將 綠 豆 持 續 七 天 暴 露 在 低 頻 磁 場 下, 才 會 造 成 如 此 明 顯 的 現 象 但 綠 豆 的 生 長 若 不 是 持 續 的 暴 露 在 磁 場 下, 例 如 每 天 只 暴 露 1 小 時 或 2 小 時, 這 樣 磁 場 所 累 積 能 量 或 許 不 至 於 破 壞 分 子 鍵 或 化 學 鍵, 綠 豆 也 可 以 順 利 成 長, 像 ㄧ 樣 ( 四 ) 從 研 究 二 可 發 現 大 於 16mG 的 磁 場 確 實 會 對 綠 豆 發 生 影 響, 現 在 我 們 降 低 磁 場 強 度, 測 試 看 看 綠 豆 在 何 種 磁 場 下 可 以 不 受 影 響 三 研 究 三 的 圖 表 如 下 : 萌 芽 率 x /5 6 4 2 Day1 Day2 Day3 Day4 電 風 扇 旁 5 公 分 電 風 扇 旁 1 公 分 電 風 扇 旁 15 公 分 平 均 莖 長 cm 5 4 3 2 1 Day5 Day6 Day7 電 風 扇 旁 5 公 分 電 風 扇 旁 1 公 分 電 風 扇 旁 15 公 分 ( 一 ) 由 上 圖 表 可 看 出 綠 豆 如 果 置 於 電 風 扇 旁 5 公 分, 其 萌 芽 情 況 及 生 長 情 形 將 會 是 最 糟 糕 但 奇 怪 的 是 電 風 扇 旁 1 公 分 電 風 扇 旁 15 公 分 及 這 三 組 的 生 長 情 形 竟 然 相 去 不 遠, 甚 至 從 圖 表 中 還 可 以 看 出 電 風 扇 旁 1 公 生 的 生 長 狀 況 竟 還 比 好 電 風 扇 旁 5 公 分 的 磁 場 強 度 約 16mG 電 風 扇 旁 1 公 分 的 磁 場 強 度 約 53mG 電 風 扇 旁 15 公 分 的 磁 場 強 度 約 13mG, 可 間 接 看 出 當 磁 15
場 小 於 某 個 值 時 對 綠 豆 的 影 響 將 不 是 那 麼 的 明 顯 ( 二 ) 對 植 物 來 說, 若 磁 場 強 度 太 小, 對 植 物 本 身 的 分 子 鍵 或 化 學 鍵 甚 至 是 細 胞 構 造 可 能 不 會 造 成 破 壞, 但 是 這 個 臨 界 點 是 在 哪 裡 呢? 或 許 對 不 同 的 生 物 體 來 說 這 個 臨 界 點 可 能 都 不 ㄧ 樣 對 綠 豆 來 說 可 能 低 於 5mG 的 磁 場 將 不 會 對 他 的 生 長 造 成 阻 礙, 但 若 要 以 此 類 推 到 人 體 可 能 又 不 太 恰 當 抑 或 是 真 正 的 以 人 體 來 實 驗, 這 背 後 的 醫 學 倫 理 道 德 卻 又 不 允 許 ( 三 ) 在 圖 表 中 可 以 看 出, 磁 場 強 度 低 於 5mG 時, 某 些 天 的 生 長 狀 況 卻 是 比 無 磁 場 時 來 的 好 這 可 能 是 綠 豆 本 身 的 體 質 問 題, 或 者 是 電 風 扇 聲 音 的 影 響, 但 後 者 的 機 會 顯 然 較 小, 或 許 可 以 討 論 不 同 頻 率 的 聲 音 對 植 物 生 長 的 影 響, 畢 竟 胎 教 都 需 要 音 樂, 植 物 生 長 也 需 要 音 樂 也 無 不 可 ( 四 ) 與 電 風 扇 距 離 (cm) 5 1 15 磁 場 強 度 (mg) 16 53 13 y = 179.54x -2.215 磁 場 強 度 (mg) 2 1 5 1 15 與 電 風 扇 距 離 (cm) 磁 場 強 度 (mg) 由 圖 表 可 知 電 風 扇 產 生 的 磁 場 強 度 和 距 離 的 2.215 次 方 成 反 比, 與 載 流 長 直 導 線 的 距 離 一 次 方 成 反 比 理 論 值 相 距 甚 遠, 表 示 馬 達 所 產 生 的 磁 場 是 相 當 多 線 段 的 磁 場 加 成 而 成 的 ( 五 ) 現 在 我 們 嘗 試 用 一 些 材 料 來 試 看 看 能 不 能 有 效 降 低 磁 場 大 小, 所 選 材 料 包 括 資 源 回 收 的 廢 光 碟 片 廢 電 池.. 等 四 ( 一 ) 從 研 究 四 可 以 發 現, 這 幾 種 防 磁 材 料 均 除 了 Magnic Shield 磁 場 防 護 貼 板 外, 意 外 的 發 現 烤 肉 用 鋁 箔 紙 鐵 絲 籠 也 有 降 低 磁 場 的 效 果, 而 且 鐵 絲 籠 網 目 越 小 隔 絕 效 果 越 棒 ( 二 ) 對 高 頻 電 磁 波 來 說, 當 其 遇 到 導 體 時, 分 布 在 導 體 的 自 由 電 子 或 離 子 可 令 電 磁 波 在 其 內 部 迅 速 衰 減, 衰 減 的 距 離 稱 為 skin depth 導 體 的 導 電 性 越 佳, 電 磁 波 可 穿 透 深 度 越 淺 ( 阻 隔 效 果 越 好 ) 我 們 利 用 此 想 法 套 用 在 隔 絕 磁 場 上, 發 現 鋁 箔 紙 鐵 絲 籠 確 實 能 降 低 磁 場 表 示 磁 場 跟 電 磁 波 表 面 上 是 不 一 樣 的 東 西, 但 是 本 質 上 卻 是 有 相 通 的 ( 二 ) 在 防 磁 在 一 塊, 高 科 技 產 業 也 是 相 當 的 重 視, 一 台 機 台 通 常 數 以 千 萬 計, 如 何 做 到 防 磁 對 設 備 內 部 的 防 護 顯 得 就 相 當 的 重 要, 但 防 磁 材 料 也 是 相 當 的 昂 貴, 所 以 我 們 才 想 到 用 一 些 手 邊 可 得 的 回 收 材 料 才 試 看 看, 顯 然 收 到 16
意 想 不 到 的 效 果 ( 三 ) 一 般 的 防 磁 產 品 都 是 選 用 像 鐵 鈷 鎳 等 鐵 系 元 素 在 跟 其 他 金 屬 材 料 加 以 合 成, 製 作 成 導 磁 細 數 較 高 的 產 品 柒 結 論 一 從 研 究 一 可 以 發 現 綠 豆 的 生 長 情 形 除 了 和 磁 場 大 小 有 關 之 外, 馬 達 產 生 的 磁 場 與 強 力 磁 鐵 產 生 的 磁 場 在 本 質 上 應 該 是 相 同 的 二 在 研 究 二 中, 僅 探 討 討 磁 場 大 小 對 綠 豆 生 長 的 影 響, 發 現 磁 場 越 強, 其 生 長 越 糟 糕, 兩 者 呈 現 負 相 關 人 體 雖 然 不 是 綠 豆, 但 身 處 於 強 磁 場 下, 人 體 的 各 部 份 機 能 應 該 也 會 受 到 影 響 現 在 沒 有 直 接 證 據 顯 示 像 癌 症, 心 血 管 等 疾 病 是 跟 外 來 磁 場 有 關, 其 造 成 的 因 素 可 能 是 多 面 向 的, 但 是 也 沒 有 明 確 的 證 據 說 明 磁 場 是 不 會 影 響 人 體 的, 因 此 為 了 安 全 起 見, 在 使 用 電 器 用 品 時, 能 夠 適 當 的 保 持 距 離, 減 少 磁 場 干 擾 比 較 好 三 研 究 三 可 以 看 出 當 磁 場 小 於 5mG 時, 對 綠 豆 不 會 產 生 抑 制 生 長 的 影 響, 對 綠 豆 來 說, 它 的 臨 界 點 可 能 是 5mG 以 此 類 推 到 人 體, 人 體 對 磁 場 也 會 有 個 臨 界 點, 在 這 臨 界 點 下, 對 人 體 是 不 會 有 影 響 的 當 然 這 裡 論 還 有 待 檢 驗, 人 體 跟 綠 豆 的 構 造 畢 竟 還 是 不 一 樣 四 從 研 究 四 可 以 看 出, 我 們 自 製 的 防 磁 材 料 以 烤 肉 用 鋁 箔 紙 鐵 絲 籠 效 果 最 佳, 其 中 鐵 絲 籠 網 目 越 小, 防 磁 效 果 越 佳 國 中 南 一 版 自 然 與 生 活 科 技 ( 六 ) 捌 參 考 資 料 中 央 大 學 物 理 示 範 實 驗 室 第 四 十 六 屆 國 中 組 理 化 科 無 所 不 在 的 電 磁 波 17
評 語 316 1. 作 者 對 於 科 學 研 究 歷 程 的 投 入 及 表 達 能 力 值 得 肯 定 2. 建 議 觀 測 過 程 能 分 析 各 項 變 因 的 影 響, 提 升 操 控 之 精 準 性 及 因 果 關 係 之 對 應 性