地动仪,地动仪的作用是什么？

张衡下决心要在地震研究方面有所突破。他为了掌握地震的情报，得到比较完整的准确的地震记录，他经过多次试验，终于在公元132年，发明并制造出了我国也是世界上第一架测报地震的仪器——“地动仪”。 这架地震仪是用精铜铸成，直径8尺，形状像个大酒坛，坛顶上有个突出的盖子，可以打开，坛下部雕刻着山龟鸟兽的花纹。坛内部有一个中枢机械“都柱”——一根上粗下细的柱子。柱子紧挨着8道机关，和8道机关相连接的是仪器外围镶着的8条头朝下的龙，8条龙的龙头分别对准东、东北、北、西北、西、西南、南、东南8个方向。每个龙头的嘴里都衔着一个铜球。对准龙嘴蹲着8个铜蛤蟆，昂着头，张着嘴，像期待着什么。 如果什么地方发生了地震，仪器中间的立柱就倒向震区所在的方向，随即触动那个方向的机关，连接在那个机关上的龙头就张开嘴巴，吐出铜球，铜球即掉进蛤蟆的嘴里，并发出“哐啷”的响声，给管理人员报信，告知震源的方向。 张衡研制的这台地动仪，相当灵敏、准确。公元138年的一天，地动仪正西方向的龙嘴突然张开，铜球准确无误地落到了蛤蟆嘴里，管理人员随即报告“西方发生地震”。但当时住在洛阳的人丝毫没有感觉到，人们开始表示怀疑。但是没过几天，便有人从陇西赶来报告，说那里发生地震。经核对，时间正是龙头吐球之时，人们这才信服了地动仪，赞叹它的灵敏，千里之外发生地震，居然能感之如此准确!说明这台地动仪的精密程度已达到相当高的水平。 张衡发明的地动仪，是世界上最早的测定地震方法的仪器,比欧洲利用水银溢流记录地震的仪器早1700多年。张衡发明的地动仪，也是人类历史上用科学方法观测地震的开始，它揭开了地震科学的新纪元。

　　首先你得知道什么是地动仪
　　候风地动仪是汉代科学家张衡的又一传世杰作。在张衡所处的东汉时代，地震比较频繁。据《后汉书·五行志》记载，自和帝永元四年（公元92年）到安帝延光四年（公元125年）的三十多年间，共发生了二十六次大的地震。地震区有时大到几十个郡，引起地裂山崩、江河泛滥、房屋倒塌，造成了巨大的损失。张衡对地震有不少亲身体验。为了掌握全国地震动态，他经过长年研究，终于在阳嘉元年（公元132年）发明了候风地动仪——世界上第一架地震仪。在通信不发达的古代，地震后，为人们及时知道发生地震和确定地震大体位置有一定的作用。

　　仪器的内部中央有一根铜质“都柱”，柱旁有八条通道，称为“八道，还有巧妙的机、关。樽体外部周围有八个龙头，按东、南、西、北、东南、东北、西南、西北八个方向布列。龙头和内部通道中的发动机关相连，每个龙头嘴里都衔有一个铜球。对着龙头，八个蟾蜍蹲在地上，个个昂头张嘴，准备承接铜球。当某个地方发生地震时，樽体随之运动，触动机关，使发生地震方向的龙头张开嘴，吐出铜球，落到铜蟾蜍的嘴里，发生很大的声响。于是人们就可以知道地震发生的方向。

　　实证
　　汉顺帝阳嘉三年十一月壬寅（公元134年12月13日），地动仪的一个龙机突然发动，吐出了铜球，掉进了那个蟾蜍的嘴里。当时在京师（洛阳）的人们却丝毫没有感觉到地震的迹象，于是有人开始议论纷纷，责怪地动仪不灵验。没过几天，陇西（今甘肃省天水地区）有人飞马来报，证实那里前几天确实发生了地震，于是人们开始对张衡的高超技术极为信服。陇西距洛阳有一千多里，地动仪标示无误，说明它的测震灵敏度是比较高的。
　　所以说地震仪是地震发生后才有反映的，有滞后性， 而不是用来预测地震的。
　　另外
　　1700多年前，地动仪神秘消失，它的模样和工作原理成为千古谜团。
　　2004年8月，河南博物院与中国地震台网中心组成课题组，联合研究张衡地动仪新的复原模型。
　　目前，这项课题取得重大进展，课题组用“悬垂摆原理”取代了传统的“直立杆原理”。
　　2005年4月16日，这一科研成果得到了来自中国科学院、国家博物馆、中国地震局等单位的地震学和考古学专家的肯定。专家们认为：这台复原地动仪首次把概念模型还原成了科学仪器，使之真正有了验震功能。

　　最新消息：
　　2008年8月5日，受国家“张衡地动仪科学复原”课题组委托，山西夏县宇达青铜文化产业园宇达集团成功铸造完成“张衡地动仪”。其造型设计由清华大学美术学院雕塑系王培波教授等完成，新模型用优质青铜精心铸造，将在新落成的中国科技馆展出。
　　呵呵。。说了这么多，你应该对地动仪有个比较完整的了解了，希望对你有用。

地震是一种破坏力大的地质灾害。在我国的东汉时期，就有一个叫张衡的学者，发明了一款叫做“地动仪”的仪器——此仪器据说能判定地震发生的方位（因为古代没有电话与遥感卫星，所以看起来这个仪器对于及时救灾还是很实用），那么，张衡的地动仪是不是真的有效呢？ 　　我们可以从力学的角度上来分析这个事情。 　　我们知道，张衡时代的仪器是机械仪器，那时候还没有电子设备，什么传感器，模拟电路与数字电路都是没有的，唯一有的就是青铜器。那么张衡在公元134年前做的地动仪的核心部件就是一个青铜的圆柱子——根据《后汉书》的语焉不详的记载，我们大致可以判断，该圆柱子可以存在3种不同的可能性，分别是： a：上端自由，下端固定 b：下端自由，上端固定 c：上端与下端都是自由的，都不固定 三种不同的圆柱子摆放方式 地震发生前，这根圆柱子会朝某一个方向倾倒，砸中那个方向上的龙吐出珠子，被底下的蛤蟆接住。 　　因此，从力学原理上来看，这圆柱子在地震来临之时倾倒，这就是利用了所谓“共振”的物理原理。 　　共振的意思是说：铜柱子的固有频率（任何固体都有一个固有频率，所有大桥也有固有频率，军队在大桥上齐步走的频率如果与大桥固有频率相同，就会发生共振）与地震来临前发射的次声波（一种频率小于20赫兹的声波）的频率非常非常接近，所以铜柱子从地震次声波里吸收了能量，导致共振的发生，铜柱子的振幅越来越大，马上就会倒塌。 因共振而崩溃的大桥 　　那么，问题来了，铜柱子应该朝哪个方向倒塌？ 　　根据中国地震台网冯锐等人的试验，铜柱子的倒塌方向是随机的，不一定会朝地震发生的那个方向倒塌。 　　因此，可以说，张衡的“地动仪”是利用“共振”原理来工作，这一点是值得肯定的（因为地震前的次声波传播速度很快，在地震的纵波与横波传过来之前，次声波早一步到达事发地点，因此这个地动仪有一定的预测地震的作用），但此“地动仪”是无法判定地震发生的方位的。 　　用共振来解释生活现象， 从东汉到晋朝，已经成为当时学界的主流思想之一。晋朝学者张华就曾经在他的书《博物志》里解释了一个现象：当时有些老百姓家里的铜脸盘每天早上晚上都会莫名其妙的自己颤抖起来，发出嗡嗡的声音，张华解释说，这是因为铜脸盘的固有频率与皇宫里早晚2次敲钟的声音频率一致了，发生了共振。 　　因此，张衡的地动仪，也可以被张华的理论所解释。 　　由于张衡的地动仪早已失传，现在我们能看到的地动仪模型都是后人根据史籍复原的。其中现在最常见的老模型，即1951年的王振铎模型，近年已被证明从外形到原理均错误。另一种模型由中国地震局冯锐（2005年）提出，即“都柱”是悬垂摆，摆下方有一个小球，球位于“米”字形滑道交汇处（即《后汉书·张衡传》中所说的“关”），地震时，“都柱”拨动小球，小球击发控制龙口的机关，使龙口张开。另外，冯锐模型还把蛤蟆由面向樽体改为背向樽体并充当仪器的脚。该模型经模拟测试，上面提到的第2种情况的圆柱子灵敏度高，在地震发生的时候能做出很好的响应，但无法感知地震发生的方位，试验结果与历史记载（张衡地动仪预测陇西地震这件事情）部分吻合。 冯锐等人重现的张衡地动仪模型 　　因此，要想预测地震的方位，还需要更先进的仪器设备，这对东汉时代的张衡来说，是一个不可能完成的任务。 作者：蝌蚪君