地动仪测定地震的原理
一、地面的振动特点地面的振动分为地震波动和非地震波动两大类，性质与特征完全不同。
地震以横波为主，地面的运动以水平向的摆动和摇晃为主；
非地震的震源——比如人走车行、人工爆破、山体滑坡、矿山塌陷或气象变化等，是以纵波为主，地面的运动以上下颠动和颤抖为主，不产生或仅有微弱的水平向分量。
二、地动仪工作原理
张衡地动仪的的工作原理是悬垂摆。悬挂在中央的粗大沉重的“都柱”，只对水平运动有反应，不怕垂直运动的干扰。因此，在宏观上能够表现出自动地区别地震与非地震的物理属性。也就是说，一旦都柱晃动摇摆了（继而触发龙首吐丸），肯定有地震发生。这就是验震器的独特价值，验震技术的核心思想，张衡的伟大贡献。日常生活中的吊灯就是众多天然验震器的一种，观察吊灯的晃动是十分科学、简便、可靠的验震办法。
还有一种装置，属于不管什么震源 “凡有地动，都能反应”。比如把4个鸡蛋摞在一堆；啤酒瓶子倒立起来；圆球放在桌边上等等。这些举措可以检测出地面的振动，但是不能够自动地区别震源的性质，统称为报警器（Alarm）。报警器从来不具有测震科学上的地位和应用价值，因为它的灵敏度比人低，反应是随机、不稳定和不可重复的。装置一旦报警，无法判断是车行马走还是地震所致。在理解张衡地动仪时，切不可把验震器与报警器这两类本质不同的装置混为一谈，避免基本概念的误区，曲解张衡地动仪的科学贡献和历史作用。
三、地动仪的科学思想源自对天然验震器的模仿
悬挂物，物理学上称作悬垂摆，地震学上就是天然验震器。
人类自从有了绳子，就有了悬挂物，它并不是现代社会的独创产物，比如吊桶、吊篮、吊灯、吊绳和秋千等等。汉代的悬挂物更多，奏乐用的特钟、鑮、铎、编磬和编钟，工具中的悬垂、吊锤、吊壶和吊桶，宫室和幄帐中的垂饰璧翣和吊灯，庖厨中的吊篮和吊肉等等….举不胜举。悬挂结构具有下述独特而优良的宏观属性：
1。能自动地检测出地震引起的地面振动。不是地震它不动，抗干扰性能好；
2. 比人灵敏。人感觉到的最小地震烈度在IV度以上，而悬挂物可在III、II度出现摇晃反应；
3. 运动状态极易被人们发现。悬挂物一旦晃动，会像秋千般持续很久，远超过地震的瞬间。
于是：“地震发生——悬挂物摇晃”二者间反复出现的、大量的、稳定的对应关系，极容易被广大群众察觉，更因地震时的心理恐惧而留下深刻印象。这就为地动仪的诞生提供了坚实的物质基础。
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