理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    LixCoO2 單晶樣品之光譜性質研究
    (2012) 蔡馨嬅; H. H. Tsai
    我們研究摻雜不同鋰離子濃度 LixCoO2 單晶樣品之橢圓偏光與拉曼散射光譜。Li0.33CoO2 室溫吸收光譜顯示 3 個吸收峰,其頻率位置分別約為 1.61 eV、3.35 eV 及 5.21 eV。前二者對應 Co3+ 電子由 t2g 躍遷到 eg 軌域,而後者則與電子由 O 2p 躍遷到 Co 3d 軌域有關。隨著鋰離子濃度增加,吸收峰頻率位置大致維持不變,但Li0.87CoO2吸收峰能量轉變為 3.08 eV、4.55 eV 及 5.76 eV,代表其電子結構產生變化。 其次,Li0.33CoO2 室溫拉曼散射光譜具有 2 個拉曼活性振動模,其頻率位置約為 468 cm-1 ( Eg 對稱性 ) 和 568 cm-1 ( A1g 對稱性 ),分別對應氧原子沿著 ab 平面與 c 軸伸張振動。隨著鋰離子濃度增加,因 c 軸縮短,鍵能增加,故 A1g 拉曼峰展現藍移變化。我們另發現 Eg 拉曼峰的半高寬隨著鋰離子濃度增加而變大,這意味著晶格的無序度擴增。有趣地是,Li0.87CoO2 拉曼散射光譜展現兩個六方晶系結構相的共存,分別為第一六方晶系的 490 cm-1 ( Eg ) 和 598 cm-1 ( A1g ) 拉曼峰與第二六方晶系的 480 cm-1 ( Eg ) 和 570 cm-1 ( A1g ) 拉曼峰,此與之前文獻[J. Raman Spectrosc. 28, 613 (1997).] 的發表結果亦相符合。 最後,當樣品降溫至 200 K 時,Li0.50CoO2 的 Eg 與 A1g 拉曼峰呈現異常藍移,此現象為反鐵磁相轉變所致,A1g 拉曼峰在 200 K 至 120 K 溫度區間卻轉變為紅移,其與 Co3+ 和 Co4+ 的電荷有序性排列有關。Li0.53CoO2 的 A1g 拉曼峰在 66 K 附近產生偏離藍移現象,推測亦與其反鐵磁相轉變有關。Li0.50CoO2 與Li0.53CoO2的高頻雙磁振子拉曼峰之半高寬在尼爾溫度附近變窄,暗指其反鐵磁有序性的相干長度變長。
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    人工劣化絲絹之製作與其在古絹布字畫文物修復上的應用
    (2018) 許芷寒; Hsu, Chih-Han
    蠶絲絹是東方特有材質,自古以來便廣泛使用在繪畫、書法以及生活記事上歷經數千年的歷史。蠶絲主要由外層絲膠蛋白(20-30%)及內層絲蛋白(70-80%)兩種蛋白質所構成。古代以蠶絲為原料,用特殊的平紋編織方式,可以得到質地細膩、平整的蠶絲畫絹。亞洲大部分地區如中國及日本,許多出土的或是館藏的絹帛字畫文物,由於年代久遠,蠶絲絹也會隨著不同年代呈現老化現象。這些由於年代久遠所造成的破損或自然老朽問題,是現今進行保存或修復時的重要課題。 目前,在文物保存修復專業中,為稟持「安全性、歷史性」的修復原則,書畫修復師要進行古字畫修復時,必須選擇機械性質及色調差異較少的人造劣化絹來做填補。然而理想的劣化絹往往難以取得,以日本為例,現行的劣化絲絹的製造方法大多是採用γ射線,但此方法容易造成絲絹表面受損,使得修復時會發生不易全色的問題。人造劣化絹在日本文物修復領域很早就開始被重視及發展,為了修補古字畫並且避免修補用的現代絲絹過度受損,分別發展出了電子射線、紫外光,來製造人造劣化絹作為修補材料之用。雖然紫外光照射法比較不容易造成過度受損,但這方法容需要長時間曝曬,且易造成絲絹表面顏色過於黃化,事後還要再用過氧化氫漂白,反而造成不必要的化學試劑殘留問題。 本研究嘗試探討另項人造劣化絹的製造方法,來比較絲絹的劣化程度,藉以開發人工劣化絹的製造方法,且盡量都將實驗時間控制在10天左右。實驗結果發現,各種劣化的方法中,溫度的控制是影響其對絲絹劣化的重要關鍵。本實驗所製備出之人工劣化絲絹樣品在進行劣化的前後,分別使用分光色差儀、拉曼光譜儀、掃描式電子顯微鏡及拉伸測試機,進行科學數據的測量。並成功發現利用本篇之方法所開發之劣化絹,劣化前後有明顯的拉曼光譜圖差異。劣化絲絹與新絹的分光色差儀測量到的結果ΔCIE_L = -2.83、ΔCIE_A = 0.54、ΔCIE_B = 9.25、ΔCIE_E = 6.8296。這些都可作為製作改進人造劣化絹的重要參考依據。