Browsing by Author "Chen, Yu-Lim"

Now showing 1 - 8 of 8

以E-CLASS分析實驗物理課程對學生的專家觀點變化
(2022) 邱冠穎; Chiou, Guan-Ying
大學的實驗課程對於科學課程，尤其是物理領域有著舉足輕重的地位。而實驗物理課程更是物理系學生踏入研究前培養專家能力的重要課程。本研究將借助專門用以評估大學物理實驗課程的工具：E-CLASS，分析大學的物理實驗課程是否有助於學生發展專家觀點。本研究透過E-CLASS問卷調查學生在修習「自然科學領域探究與實作」後，本科系學生是否能因此發展出實驗物理學家的專家觀點。研究發現學生在課程後的E-CLASS整體分數沒有顯著差異，然而受到課程目標的影響，使得問卷中部分單一題目的分數有著顯著變化。再者透過學生對於實驗觀點的質性簡答則發現學生的回應多能與課程目標切合。而透過本研究的結果，期望能幫助大學實驗物理課程能更有效的培養學生的實驗物理能力。
具掌性分子摻雜之高分子材料及元件
(2025) 洪宗廷; Hung, Tsung-Ting
本研究針對不同Chiral Dopants（R/S-BINAP、R/S-811與R/S-5011）參雜於三種常見高分子材料（PFO、F8BT與F8T2）所形成之手性發光薄膜進行系統性研究，探討其在光致發光（CPL）與電致發光（CPEL）下的掌性行為與機制，並進一步製作元件進行性能評估。透過gabs與glum值的量測與比較，本研究成功篩選出具最佳掌性表現之材料組合，其中F8T2參雜R/S-5011的薄膜在gabs與glum表現上皆為最佳，顯示此材料系統具有極高的掌性誘發潛力。實驗結果亦顯示，不同Chiral Dopant與高分子主體間存在明顯的掌性耦合效應，能有效誘發材料產生旋光特性，並進一步體現在元件之電致圓偏振發光行為上。此外，透過CD與CPL光譜的分析，我們提出掌性誘發可能來自以下幾點機制：一為小分子與高分子鏈間的立體排布與交互作用導致的手性自組裝現象；二為薄膜形貌與膜厚所造成之干涉與旋光耦合效應；三為材料本身的電子結構在退火過程中受到誘導產生非對稱躍遷行為。這些因素交互影響最終導致薄膜與元件在參雜條件下仍保有可觀的掌性發光表現。本研究顯示有機高分子材料在經適當手性小分子摻雜與製程調控後，能展現穩定且明顯的掌性發光特性，未來可應用於多項先進光電元件中，例如：圓偏振OLED顯示器、旋光生物感測平台以及光學加密系統等。後續研究建議可針對材料結構最佳化、掌性訊號強度提升與元件壽命延長等方向深入探討，以利實現實用化與商業化應用。
國三生對浮力的解題表現及迷思概念探討-以2021物奧初選試題為例
(2022) 郭旻叡; KUO, MIN-JUI
摘要浮力為物理的基礎且必修單元之一，其重要性不可言喻。而台灣每年都會培養優秀的科學人才參與國際奧林匹亞競賽，學生在做其相關試題時出現的浮力迷思概念對往後的學習影響甚遠。因此，本研究主旨為探討已完成學習浮力相關自然課程單元的國三生在解2021奧林匹亞國家代表隊初選試題的浮力題目時是如何運用已學過的浮力概念答題，並依其初選試題運用的概念來設計浮力概念延宕試題，以二階段式（Two-Tier）測驗診斷的方法研究，深入探討學生在解題過程中遇到哪些相關的迷思概念及受到哪些因素導致答題表現。本研究的研究對象共分兩部份，第一部份為物奧初選之全國參賽者，並針對其國三參賽者作深入探討，第二部份則為國三受試者，為本研究對象之國三普通生代表。從研究結果中可以得知國三參賽者在浮力試題的作答表現明顯高於國三受試者，學生應加強學習並理解其浮力原理的實質，尤其針對較複雜題型的解題能力，對公式應用的條件、範圍多加注意，才能訓練學生有較好的學習遷移能力。其存在的浮力迷思中包含: 學生認為物體只有在接觸水時才會排開液體而改變浮力；物體在水中的位置越高所受到的浮力越大；認為同一物體，不論在液面下的體積大小，其浮力都不會改變等等，在研究結果中也發現若題目的物體是在開放系統中，部份學生會忽略液體有溢出容器的可能性。另外，經研究發現學生對相同概念但是不同題目的浮力問題其答題表現不同，且部份學生在做相關的題目時未以浮力概念作答，而以舊有觀念或部份知識來解題，尤其是在蘊含特定場景的問題情境中，會引起學生的認知衝突而答題錯誤。建議未來教師在編製相關浮力相關試題和教程時可以採用多種不同的題型；除了概念題外，生活情境題能讓學生磨練不足的地方，也可以準確的評量學生的能力和迷思概念。關鍵字: 浮力、迷思概念、奧林匹亞
基於掌性鈣鈦礦之自旋發光二極體
(2025) 曾暐勻; Zeng, Wei-Yun
本篇論文主旨在研究引用新型鈣鈦礦材料(MB〖A)〗_2 CuCl_4，此材料具有極強的旋光度，利用圓二色性光譜儀測量其旋光特性發現其不對稱因子g-factor在波長383nm處可達到0.08。為了研究此材料在自旋發光二極體上的應用，我們在文章中會引用另一種鈣鈦礦材料(MB〖A)〗_2 PbBr_4作為對比，此材料在研究的歷史上相對成熟，已經有許多研究與文章可做參考，因此選擇作為對比對象。在研究完兩材料的特性比對後，我們會開始研究將兩者投入至自旋發光二極體的結構中。目前在自旋發光二極體的文章中大部分都是透過對進入元件中的電洞作自旋極化，而這就是本篇文章想要做的第二部分，試圖去實現在發光二極體的結構中以電子作自旋極化的可能性。利用(MB〖A)〗_2 PbBr_4製成的自旋發光二極體具有1.14%的外部量子效率以及0.01的圓偏振電致發光不對稱因子，而(MB〖A)〗_2 CuCl_4的自旋發光二極體具有0.11%的外部量子效率以及0.007的圓偏振電致發光不對稱因子，成功實現了可以透過電致發光發出旋光的電子自旋選擇發光二極體。
大學師資生對於物理教科書中科學過程技能的看法─ 以牛頓第二運動定律實驗為例
(2024) 陳信儒; Chen, Sin-Ru
全球的科學教育不約而同的發展以探究學習為導向的課程目標。十二年國教課程綱要發布後，更確立了探究學習在台灣教育的地位。訓練學生將科學知識應用於日常生活中，也是培養科學素養不可缺少的重點之一。科學教科書作為教學過程的基本組成部分，有著至關重要的作用。本研究依據「十二年國民基本教育自然科學領域課程綱要」所規定的十一項實驗中選取「牛頓第二運動定律實驗」，針對台灣的兩版高中物理教材進行分析，以了解科學過程技能在教科書中應該如何體現，進而對台灣教科書提出討論與具體的建議，俾利教師作為教學參考，以及未來教科書作者及出版商判斷考量的依據，也有助於學生學習物理科學的方法。
技術型高中物理素養導向教學之學習效果研究
(2021) 陳冠宏; Chen, Kuan-Hung
本研究主旨為探討探究式教學於技術型高中物理課程中的影響與改變，研究對象為台北技術型高中多媒體設計科學生，以熱學為主題，對照其會考自然成績、課程前測驗及課程結束測驗與段考成績，並加以訪談、問答做為參考依據，素養教學過程中包含演示教學、實驗探究，透過學生的討論、發表、修正等過程，使其能夠更深刻的學習熱學相關知識。研究流程為課程開始前先與了解學生背景知識，利用訪談、討論、前測、會考成績等當作依據，研究分析包含，學生後測試題的選擇答案量化分析，與作答手寫部分的質性分析，最後以教學經驗豐富的十五位老師問卷調查，作為輔助依據。研究結果顯示，學生一開始對於國中學習的熱學部分概念較不熟悉，包含熱平衡、熱能轉換、物質三態變化等，跟學生訪談後發現對於學習上的困難之處，利用課程設計解決學生容易在課堂中發生的困難點，依循素養教學過程的訓練後，依據學習後的測驗分析，發現學生對於熱學模糊的概念能夠更精準的描述，思考邏輯的梳理能夠符合科學原理概念，推論出正確及合理的結果，並且在課堂中學習團隊合作、討論、發表、提問等能力態度的建立。
紅熒烯中介層對Co2Ni/矽(100)薄膜磁特性、結構之影響
(2025) 蔡培元; Tsai, Pei-Yuan
有機半導體以其獨特的應用潛力和製造優勢，激發了學界對其大規模研究的熱情，被廣泛認為是下一代半導體技術的關鍵。紅熒烯是一種具有高載流子遷移率和優異光電性能的有機半導體材料，廣泛應用於場效應電晶體（field-effect transistor, FET）、有機光電元件和有機發光二極體（organic light-emitting diodes, OLED）等領域。鈷鎳合金因其在磁性材料中的優越性，如低矯頑力和可調的磁異向性，成為廣泛研究和應用的重要對象，這些合金的性質可以透過調整鈷和鎳的比例來優化。本研究深入探討了Co2Ni薄膜在矽基板和紅熒烯界面上的磁特性及結構。包括利用磁光科爾效應、科爾顯微鏡和鐵磁共振技術來觀察磁特性的變化，以及原子力顯微鏡、X光繞射、X光反射率和X光光電子能譜來分析薄膜的表面形貌、晶體結構、界面粗糙度和化學組成。研究結果表明，Co2Ni /矽(100)系統矯頑力沒有超過50 Oe，隨著紅熒烯的引入，Co2Ni薄膜矯頑力上升、改變磁域尺寸大小和表面形貌更加蜿蜒，以及提升表面粗糙度。 Co2Ni薄膜成長顯示薄膜呈現fcc結構(111)方向奈米晶生長，晶粒大小為幾個奈米，而Co2Ni薄膜深度分析確認了薄膜中鈷與鎳的均勻成分成長。紅熒烯引入導致電子能階偏移約為0.1 eV，顯示對紅熒烯中介層對於鐵磁層電子結構有顯著影響。紅熒烯中介層效應對磁性合金薄膜成長應用的潛在意義，特別是在提高矯頑力、方正度以及改變磁域結構對於合金鐵磁性薄膜製程有重要角色。
重力作用下糖分子於水溶液中之垂直方向的分布
(2022) 張玉澄; Chang, Yu-Cheng
藉由濃度-折射率線性關係，糖水水溶液在重力以及擴散的效應下，其濃度分布圖可以被得知。糖水溶液之折射率的測量，已在此研究分析進行前，由在臺北市中小學科學展覽會中的作品，所提出之替代方式取得，而該方式所得出的結果經過文獻的參照，顯現出是可被信任的。在重量百分濃度 5% 、10% 的糖水溶液中，其濃度分布圖和著名的Perrin 分布是符合的，然而當重量百分濃度為15%、20% 和 25% 時，濃度分布趨勢呈現出和前者不同的凹向性。濃度的不同種的形式在研究分析進行之前會被探討介紹並且順帶提出一種定義稀薄溶液的方式。在研究分析中，我們考慮了溶質之熱力學性的半徑是和糖水溶液局部濃度相依的，因此傳統上之指數分布的濃度函數，在方程式的兩側都和濃度應變量有關。此種有著指數長相但是方程式兩側都為濃度相關的分布在這研究中被命名以及簡稱為DEP。當拿傳統的單純指數分布和DEP去做比較時，我們可以得出在系統內部的粒子大小分布，並且在重新檢視對於一空間中的溶質數目的計數方式後，對於不同初始濃度的糖水水溶液，此研究建立了有效粒子數對高度的分布圖。這些分布圖在所有的濃度，都呈現了凹性的一致性，並且對其做指數擬合也能得出足夠滿意的程度。