张衡地动仪（张衡地动仪的资料）

那个时期，经常发生地震。发生一次大地震，就会给老百姓和国家带来很多的伤害。当时的皇上和老百姓都把地震看作是不吉利的征兆，张衡却不信神邪，他对记录下来的地震现象经过细心的考察和试验，发明了一个能测出地震的仪器，叫做"地动仪"。

地动仪是用青铜制造的，形状像一个酒坛，四围铸着八条龙，龙头伸向八个方向。公元138年2月的一天，地动仪正对着西方的龙嘴突然张开来，吐出了铜球，过了没几天，有人骑着快马来向朝廷报告，离洛阳一千多里的金城、陇西一带发生了大地震，连山都有崩塌下来的。

地动仪：

1.是汉代科学家张衡制作的测量地震的仪器，地动仪由青铜铸成，外表刻有篆文以及山、龟、鸟、兽等图形。仪器内部中央立着一根铜质都柱；仪体外部周围铸着八条龙，按东，南，西，北，东南，东北，西南，西北八个方向布列。

2.龙头和内部信道中的发动机关相连，每个龙头嘴里衔有一粒小铜珠。地上对准龙嘴处，蹲着八个铜蟾蜍，昂着头，张着嘴。

3.据学者们考证，张衡在当时已经利用了力学上的惯性原理，“都柱”实际上起到的正是惯性摆的作用。同时张衡对地震波的传播和方向性也一定有所了解，这些成就在当时来说是十分了不起的，而欧洲直到1880年，才制成与此类似的仪器，比起张衡的发明足足晚了一千七百多年。

4.关于地动仪的结构，目前流行的有两个版本：王振铎模型（1951年），即“都柱”是一个类似倒置酒瓶状的圆柱体，控制龙口的机关在“都柱”周围。这一种模型最近已被基本否定。

说起地动仪，想必大家第一时间想到的就是张衡这个名字，但是大部分人对于张衡发明地动仪这个过程，都不是很了解，其实张衡的发明过程，也跟科学家们的研究是一样艰难的。当时张衡是经历了太多的地震，所以决心要发明一样东西来提前直到地震，这样才有助于人们躲避灾难，后来张衡慢慢利用惯性的原理，经过了几年的反复测验，才终于发明出了地动仪。

首先，张衡是我国古代的封建王朝东汉时期的科学家，也是我国古代最伟大的科学家之一。根据史料记载，我国曾经在东汉时期发生过很多次地震，尤其是在公元92年到公元125年这三十二年里，我国发生了大大小小的地震共计二十六次，所以当时发生地震的频率差不多是一年就有一次，而且每一次地震都会导致无数百姓流离失所，这也刺激了 张衡开始研究地动仪。

其次，张衡当时就是想要提前知道地震的来临，经过研究后，张衡发现动物们似乎可以提前感知灾难的来临，尤其是住在地下的蛇、蚂蚁等，总是能够提前感知到地震，所以张衡也确定了地震是可以提前预测到的，于是便开始着手设计。由于人本身的反应是比较迟钝的，所以地震刚开始的微小振动，人很难察觉到，所以地动仪最重要的就是灵敏，这也是张衡设计地动仪的核心观念。

最后，经过张衡的多年研究，地动仪终于成功发明出来了，而且还成功检测到一次地震事件，在当时直接引起了轰动。后来，地动仪在洛阳出现了反应，但是洛阳当时并没有出现地震，所以大家都开始质疑地动仪的能力，结果过了几天，洛阳果然发生了地震。

张衡发明的地动仪工作的原理是通过感测地震波来感测地震。

什么是地震波

地球上的地震，大多是由于地球深处板块之间的挤压碰撞所引起。由震源向四处传播的振动，即地震波。

震源发出地震波分为纵波（P波）和横波（S波）两种。

纵波质点运动方向与传播方向一致；横波质点运动方向与传播方向相垂直。纵波速度快，最先到达，主要使地面上下颠动；横波速度慢，第二个到达，主要使地面侧向晃动。

在S波之后或同时，面波洛夫波（Love波）到来，地面开始水平横向振动（和S波方向一致）。接着是面波瑞利波（Rayleigh波）到来，它使地面在纵向和垂直方向都产生摇动，形如逆进的椭圆。

一台地震仪很难全部覆盖，因此，现有地震仪按需求可分为短、长、中长、宽带等不同频段。

张衡地动仪工作方法

张衡地动仪是早期机械式地动仪，频带窄。

地动仪的测震原理模仿了悬挂物对地震的反应，技术实现上借鉴了门闩类的触发机构，通过龙首吐丸的方式留下了发生地震的证据。

后汉书中记载的是：

以精铜铸成，员径八尺，合盖隆起，形似酒尊。中有都柱，傍行八道，施关发机。如有地动，尊则振，龙机发，吐丸，而蟾蜍衔之。寻其方面，乃知震之所在。当一龙机发，而地不觉动。

就是地动仪的“都柱”和“樽体”之间在地震之时会出现相对位移，在非惯性系统，即摇动的樽体中所显现出来的都柱惯性力就先施加于关，再触发于机，铜丸随之而吐出。

如果发生了地震引起的振动，尊体会出现持续性的左右摇晃，于是与龙体相连的机关便继而启动，龙首衔的铜丸随即被吐出，然后由蟾蜍张开的口接住。

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