說起地震儀大***肯定都不陌生，從字面上就很好理解，和地震有關(guān)的儀器，地震儀可以說是起源于中***，是中***古代人民的智慧結(jié)晶。在我***東漢時(shí)代的科學(xué)***張衡，在公元132年就制成了世界上***早的“地震儀”－－地動(dòng)儀。

世界***早地震儀是張衡發(fā)明的。地震儀是銅鑄的，形狀像***個(gè)酒樽，四周有八個(gè)龍頭，龍頭對(duì)著東、南、西、北、東南、西南、東北、西北八個(gè)方向。龍嘴是活動(dòng)的，各自都銜著***顆小銅球，每***個(gè)龍頭下面，有***個(gè)張大了嘴的銅蛤蟆，儀器的內(nèi)部中央有***根銅質(zhì)“懸垂擺”，柱旁有八條通道，稱為“八道，還有巧妙的機(jī)關(guān)。經(jīng)過公元134年的甘肅西南部的地震試驗(yàn)，完全證實(shí)了它檢測地震的準(zhǔn)確性。它比歐洲創(chuàng)造的類似的地震儀早了1700多年。可惜的是東漢地動(dòng)儀早已失傳，我們看到的地動(dòng)儀都是后人根據(jù)史籍復(fù)原的。

地震儀制成后，安置在洛陽。在公元138年的***天，京都和往常***樣，周圍并沒有什么動(dòng)靜，但是小鋼球卻異乎尋常地從龍口里吐了出來，落到蛤蟆嘴里。激揚(yáng)的響聲，驚動(dòng)了四周，人們紛紛議論，大地并沒有震動(dòng)，地震儀為什么會(huì)報(bào)震呢？大概是地震儀不靈吧？誰知過了沒有幾天，隴西（今甘肅省西部）發(fā)生地震的消息便傳來了，事實(shí)生動(dòng)地證明了地震儀是何等的靈敏、何等的準(zhǔn)確！

由于地動(dòng)儀只是記錄了地震的大致方向，而非記錄地震波，所以相當(dāng)于是驗(yàn)震器，而非真正意義上的地震儀。張衡發(fā)明的地震儀開創(chuàng)了人類使用科學(xué)儀器測報(bào)地震的歷史。對(duì)此，長期以來中外科學(xué)******直給予極高的評(píng)價(jià)。認(rèn)為它是利用慣性原理設(shè)計(jì)制成的，能探測地震波的主沖方向。在科學(xué)技術(shù)還很落后的2世紀(jì)初能做到這***點(diǎn)，是極其難能可貴的。它和***外類似的地震儀相比，早了1千多年。近代的地震儀在1880年才制成，它的原理和張衡地動(dòng)儀基本相似，但在時(shí)間上卻晚了1700多年。

中***第***個(gè)地震觀測臺(tái)是1930年由***地震學(xué)***李善邦主持建立的，位置在北京鷲峰。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的奮斗，中***地震臺(tái)由***個(gè)發(fā)展到幾百個(gè)，已擁有全***基本臺(tái)網(wǎng)，大地震速報(bào)臺(tái)網(wǎng)，都可以由地震儀記錄下來，并報(bào)送到中***地震局分析預(yù)報(bào)中心，使中***地震觀測技術(shù)處于世界前列。

第***臺(tái)真正意義上的地震儀由意大利科學(xué)***盧伊吉·帕爾米里于1855年發(fā)明，它具有復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)。這臺(tái)機(jī)器使用裝滿水銀的圓管并且裝有電磁裝置。當(dāng)震動(dòng)使水銀發(fā)生晃動(dòng)時(shí)，電磁裝置會(huì)觸發(fā)***個(gè)內(nèi)設(shè)的記錄地殼移動(dòng)的設(shè)備，粗略地顯示出地震發(fā)生的時(shí)間和強(qiáng)度。

第***臺(tái)精確的地震儀，于1880年由英***地理學(xué)***約翰·米爾恩在日本發(fā)明，他也被譽(yù)為“地震儀之父”。在帝***大學(xué)的同事詹姆斯·尤因和托馬斯·格雷的幫助下，約翰·米爾恩發(fā)明出多種檢測地震波的裝置，其中***種是水平擺地震波檢測儀。這個(gè)精妙的裝置有***根加重的小棒，在受到震動(dòng)作用時(shí)會(huì)移動(dòng)***個(gè)有光縫（***個(gè)可以通過光線的細(xì)長縫）的金屬板。金屬板的移動(dòng)使得***束反射回來的光線穿過板上的光縫，同時(shí)穿過在這塊板下面的另外***個(gè)靜止的光縫，落到***張高度感光的紙上，光線隨后會(huì)將地震的移動(dòng)“記錄”下來。***大部分地震儀仍然按照米爾恩和他助手的發(fā)明原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。科學(xué)***將繼續(xù)通過研究地殼的移動(dòng)和擺錘的擺動(dòng)的關(guān)聯(lián)性來探測地球的震動(dòng)。

1906年俄***王子鮑里斯·格里芩發(fā)明了第***臺(tái)電磁地震儀，在這臺(tái)機(jī)器的設(shè)計(jì)中，他利用了19 世紀(jì)由英***物理學(xué)***邁克爾·法拉第提出的電磁感應(yīng)原理。法拉第的感應(yīng)原理認(rèn)為磁鐵磁力線密度的改變可以產(chǎn)生電荷。在此基礎(chǔ)上，格里芩制造出***種儀器，可以在感受到震動(dòng)時(shí)將***個(gè)線圈穿過磁場，產(chǎn)生電流并將電流導(dǎo)入檢流計(jì)中，檢流計(jì)可以測量并直接記錄電流。電流隨后移動(dòng)***面鏡子，如同米爾恩所制作的引導(dǎo)光線的金屬板***樣。這個(gè)電子裝置的優(yōu)點(diǎn)在于記錄器可以放置在實(shí)驗(yàn)室里，而地震儀可以被安放在比較偏僻的的可能會(huì)發(fā)生地震的地點(diǎn)。

20世紀(jì)時(shí)，核能測試檢測系統(tǒng)的出現(xiàn)促進(jìn)了現(xiàn)代地震儀的發(fā)展。盡管地震會(huì)對(duì)人身和財(cái)產(chǎn)安全造成巨大損失，直到地下核爆炸的威脅促使世界性的地震監(jiān)測儀網(wǎng)絡(luò)（WWSSN）于1960年建立后，地震儀才被大規(guī)模地投入使用，在60多個(gè)******共設(shè)立了120多臺(tái)地震儀。

發(fā)展于第二次世界大戰(zhàn)后，普雷斯·尤因地震儀使研究者能夠記錄長周期地震波－－波在相對(duì)較慢的速度下傳遞很長時(shí)間。這種地震儀使用的擺與米爾恩模型中所使用的類似，不同的是使用***條有彈性的金屬線代替樞軸支撐加重的小棒以減少摩擦。戰(zhàn)后還對(duì)地震儀進(jìn)行了以下改進(jìn)，引進(jìn)自動(dòng)計(jì)時(shí)器使計(jì)時(shí)更加準(zhǔn)確，使用獅子讀出器，可以將數(shù)據(jù)放入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行分析等。現(xiàn)代地震儀***重要的發(fā)展是應(yīng)用地震檢波器組合。這種組合，有些由幾百個(gè)地震儀組成，都連接到***個(gè)單獨(dú)的中心記錄器上。通過對(duì)不同地點(diǎn)產(chǎn)生的地震波圖的進(jìn)行比較，研究者可以確定震中位置。

記錄地震波的儀器稱為地震儀，它能客觀而及時(shí)地將地面的振動(dòng)記錄下來。其基本原理是利用***件懸掛的重物的慣性，地震發(fā)生時(shí)地面振動(dòng)而它保持不動(dòng)。由地震儀記錄下來的震動(dòng)是***條具有不同起伏幅度的曲線，稱為地震譜。曲線起伏幅度與地震波引起地面振動(dòng)的振幅相應(yīng)，它標(biāo)志著地震的強(qiáng)烈程度。從地震譜可以清楚地辨別出各類震波的效應(yīng)。縱波與橫波到達(dá)同***地震臺(tái)的時(shí)間差，即時(shí)差與震中離地震臺(tái)的距離成正比，離震中越遠(yuǎn)，時(shí)差越大。由此規(guī)律即可求出震中離地震臺(tái)的距離，即震中距。

值得注意的是，地震儀只能用于測量地震的強(qiáng)度、方向，并不能用于預(yù)測地震。

記載的地動(dòng)儀發(fā)機(jī)原理是施關(guān)發(fā)機(jī)。整個(gè)記載說中有都柱傍行八道施關(guān)發(fā)機(jī)。都柱在地動(dòng)儀中心位置，它是內(nèi)部有結(jié)構(gòu)的柱子。所謂的候風(fēng)機(jī)件就在其中。牙機(jī)的延伸部分叫關(guān)，關(guān)注八道之內(nèi)與候風(fēng)部件接近。其之間的縫隙不足***毫米。地震波到來，侯風(fēng)部件擺動(dòng)到關(guān)的位置推動(dòng)關(guān)移動(dòng)觸發(fā)牙機(jī)。產(chǎn)生機(jī)發(fā)吐丸的結(jié)果。這是其真正的工作原理。牙機(jī)可以做到這地震波波前到來時(shí)發(fā)機(jī)。理論上牙機(jī) 的靈敏度可以做到***個(gè)幾何點(diǎn)。其它發(fā)機(jī)方式都不是候風(fēng)地動(dòng)儀的。

以下說法不對(duì)。請(qǐng)注意對(duì)比閱讀。

地動(dòng)儀中有***根倒立的、重心較高的長木椎，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，這和倒豎***個(gè)啤酒瓶相似。當(dāng)?shù)卣鸩▊鱽頃r(shí)，儀器的底座起始的運(yùn)動(dòng)方向是指向震中，向相反方向的。由于本身的慣性作用，這時(shí)候木椎倒下的方向，就是指向震中的。木椎倒下觸發(fā)了這個(gè)方向的***個(gè)杠桿，杠桿帶動(dòng)這個(gè)方向的***個(gè)龍頭，龍頭就釋放了口中的木珠，從而指示了震中的方向。

地動(dòng)儀不能判定震中的距離和大小。

那么地震儀的原理是什么樣的呢？

地震儀原理的解釋出現(xiàn)在《新概念英語》第四冊的***篇課文上。文章的題目為《記錄地震》。那么，地震儀是如何工作的呢？***粗糙的測試地震的方法是將不同高度的小圓柱體放在***個(gè)水平的平面上，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，這些圓柱體會(huì)倒下。不同程度的地震會(huì)導(dǎo)致不同穩(wěn)定性的圓柱體倒下。也就是說，當(dāng)?shù)卣鸩粡?qiáng)烈時(shí)，僅僅那些***不穩(wěn)定的圓柱體倒下，而地震很強(qiáng)時(shí)，所有的圓柱體都會(huì)倒下。這只是簡單的***個(gè)測試地震的方法，無法精確的記錄地震的波動(dòng)狀況。因此，這種測試工具需要進(jìn)***步改進(jìn)。

我們知道，當(dāng)我們寫字的時(shí)候，筆在紙上移動(dòng)，從而留下了痕跡。相反，如果我們保持筆不動(dòng)而紙移動(dòng)，我們也可以在紙上留下痕跡。這種原理可以用來記錄地震的波動(dòng)情況。有些人會(huì)擔(dān)心，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，紙和筆都在動(dòng)，如何可以精確的記錄地震的運(yùn)動(dòng)情況呢？我們可以做***個(gè)小試驗(yàn)。取***段長線（***米足矣），在線的***頭系上***個(gè)重物，用手拿住線的另***頭，將重物懸于空中，但是保持重物的低段剛好輕輕接觸地面，然后輕輕的前后左右的擺動(dòng)拿著線的手，你會(huì)發(fā)現(xiàn)重物的低端幾乎不會(huì)移動(dòng)。

這其中的原理就是慣性。線***端已經(jīng)隨手的移動(dòng)而移動(dòng)，但是重物的***端由于慣性的作用，仍然保持在原處。也許移動(dòng)的手會(huì)對(duì)重物的位置產(chǎn)生影響，這種影響已經(jīng)通過長長的線大大地削弱了。同樣的道理，如果，我們將紙放在下面，用***支可以書寫的筆代替重物，我們就可以記錄地震的波動(dòng)情況了。

事實(shí)上，為了記錄更精確，平鋪的紙可以用***個(gè)隨著輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的紙圈代替，這樣，當(dāng)?shù)卣饹]有發(fā)生的時(shí)候，筆會(huì)在紙上留下***條直線，當(dāng)?shù)孛姘l(fā)生于此垂直的波動(dòng)時(shí)，就會(huì)在紙上留下波浪狀的記錄。但是，問題是，無法記錄與直線同方向的波動(dòng)。但是，多個(gè)不同方向的設(shè)備可以削弱這些不利情況。隨著科學(xué)發(fā)展，這些問題已得到解決。

以上就是對(duì)于地震儀的介紹，在我們感嘆古人智慧的同時(shí)，也要多多學(xué)習(xí)他們的精神，只有不斷地創(chuàng)造發(fā)明進(jìn)取，才能保持在世界上的***地位。