請介紹探測地震的工具

地動儀
「 地動儀 」是由精鑄的青銅作成形狀很像酒罈子，徑八尺，有穹蓋，外面箝刻有古代封印、山、龜、鳥、獸等。首先把天文儀器裝進罈內，四週有八條龍朝向八方。龍口能自由活動，口內各含一個銅球。在每個龍頭下方各裝置一個銅蟾蜍，蟾蜍呈開口向天狀。每當某處發生地震時，那個方向的龍口就會忽然張開，龍口內所含的銅球自動落入蟾蜍口中，這時候那條龍就會發出警報，表示有地震。


地動儀

東漢順帝永和三年 ( 138 A.D ) 的某一天，裝置在靈台的地動儀，其西面的龍口單獨張開，口內的銅球落入蟾蜍嘴中。可是這時候洛陽人根本沒感覺有任何地震發生，因此一些學者和朝臣就七嘴八舌的嘲笑張衡說：「這種地動儀不過是一種兒童玩具而已。」不料幾天以後，從隴西來的使者到了洛陽，向皇帝報告那天隴西發生大地震的經過，這才知道說張衡的地動儀能正測出五百公里外的地震。
可惜這座地動儀早已失傳，以致使我們對地動儀內部的構造毫無所知，不過自古書搜尋張衡地動儀的試驗原理，也可作出地動儀模型。


1.地動儀是由誰發明?
發明人物：是由張衡（７８－１３９）發明的。

2.在什麼時發明?(西元)
發明時期：公元一三二年（漢順帝嘉陽元年)

3.用處? 4.地動儀是由什麼製成?
地動儀是用純銅製成的，直徑八尺，蓋子中間隆起，形狀很像酒樽，外面用鶴篆文以及山龜鳥獸等圖案雕飾起來。

4.地動儀是由什麼製成?
地動儀是用來測定地震的方向，它可以準確地報出甚至遠至千里以外的地震。

5.描述一下地動儀的外觀!
地動儀之結構分析：
地動儀是用純銅製成的，直徑八尺，蓋子中間隆起，形狀很像酒樽，外面用鶴篆文以及山龜鳥獸等圖案雕飾起來。
儀器裡面有精巧的結構，中間有一根上粗下細的銅柱─這是地動儀的中樞機械，稱為「都柱」。
儀器外面對準東、南、西、北和東南、西南、東北、西北八個方向鑄有八條龍，每條龍嘴裡都銜著一只銅球，龍嘴下方又各有一隻蛤蟆，張著嘴，正可接住銅球。
在銅柱和八條龍嘴之間各有機械連接，哪個方向發生了地震，當地震波到達時，都柱就會倒向發生地震的方向，機械對準那個方向的龍嘴打開，龍嘴裡的銅球就落到蛤蟆的嘴裡，並發出「噹啷」聲響。
當管理人員聽到清脆聲響，只要觀察銅球落下的位置，便知道發生地震的準確方位。 張衡的地動儀是科學史上的一大創造，迄今中外學者還給予很高的評價，認為它的基本架構符合物理原理。 它比歐洲創造類似的地動儀要早一千七百多年。

地震儀的構造：
地震時，地面上的一切東西都隨之運動，只有地震儀的重錘由於慣性與地動有相對運動的關係，經過適當的處理，可視為一不動點，用來記錄地動。又依重錘擺動方向之不同，可記錄水平和垂直方向之地動；而為了能讀取地震訊號，地震儀皆配備精密的時間系統。
地震儀常數：
各種地震儀根據其機械及電磁原理裝置，其構造、性能、狀態等依使用的目的而異，故在觀測地震之時，必先預知儀器固有週期、阻尼、放大倍率等各項常數，始能由其記錄測算得正確的地振動資料。
這些常數的定義如下：
1.固有週期：地震儀之重錘為一可動部分，在無衰減情況下振動一週所需的時間，視為該地震儀之固有週期。
2.阻尼 ( damping )：利用特定的裝置，使重錘的振動受適當的阻力，這種裝置叫做阻尼器（制振器）.
其主要用途在使重錘的運動不致發生共振現象，因而能正確地記錄地動狀況。
3.放大倍率：地震儀皆具有放大地動訊號之功能，其記錄訊號與實際地動的比值，稱為放大倍率。

地震儀的種類：
1.短週期地震儀:此類地震儀設計大多用於記錄地動速度歷時
2.長週期地震儀:此類地震儀設計大多用於記錄地動位移歷時
3.強震儀:此類地震儀設計大多用於記錄地動加速度歷時
4.寬頻地震儀
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圖片參考：http://content.edu.tw/senior/earth/yl_ld/content/1-2/Line2.gif

地震波介紹
地震所放出的地震波依傳播路徑分成兩大類:
實體波（body wave）：可在地球內部傳播，依其波動性質之不同又分...
1.P波（縱波或壓縮波）：性質與音波相似，質點運動和波傳播方向一致，產生一蔬一密的振動, 速度最快。
2.S波：（橫波或剪力波）：質點運動與波傳播方向垂直，產生一上一下或一左一右的振動，速度次之。
表面波（surface wave）沿地球表層或地球內部界面傳播，主要可分為...
1.洛夫波（Love wave ; LQ波）：質點沿著水平面產生和波傳播方向垂直的運動。
2.雷利波（Rayleigh wave ; LR波）：質點在平行於震波傳播的垂直面上，沿著橢圖形軌跡震動。
以上四種波的速度為 P>S>LQ>LR.
因此地震時，我們會先感受上下振動，再來水平振動（事實上，當P、S二種波皆傳到同一點時，會變成上下偏斜的振動），接著水平搖擺，最後前上後下的搖滾振動。
科學家推測出震央的所在地，就是利用P、S二種波的速率不同所引起的時間差，進而推算震央的所在位置。

http://content.edu.tw/senior/earth/yl_ld/content/1-2/a.htm

現代地震儀必須具備三個組件，即感震器、記錄器和計時器，因此它可以將地振動從頭到尾完整的記錄下來，供分析研究之用。現代地震儀的種類主要有四種：
1.長週期地震儀：若距離遠、高頻震波衰減快，則必須架設長週期地震儀，此型地震儀適用於大範圍的觀測。

2.短週期地震儀：因為其倍率與靈敏度較高，適合裝設在區域網的觀測站上；可紀錄區域網內規模在1.0以上的所有地震，包括發震時間、震央位置、震源深度與地震規模等。




3.強震儀：是一種反應地動加速度的地震儀，使用觸發式紀錄，其觸發點為地動加速度3.92gal，記錄的強震絕大部分的規模都在4以上。強震儀也可接收衛星發出之訊號。
4.寬頻地震儀：可以偵測到較寬的頻率範圍，在價格上也比較貴。現在主要是架設在學術機構提供研究之用。






圖片參考：http://www3.nstm.gov.tw/earthquake/img/C_2_2/R/P3T.gif



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圖片參考：http://www3.nstm.gov.tw/earthquake/img/C_1_2_b/R/str_d.gif

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圖片參考：http://www3.nstm.gov.tw/earthquake/img/C_2_3/R/P1T.gif



圖片參考：http://www3.nstm.gov.tw/earthquake/img/C_1_2_b/R/str_r.gif



圖片參考：http://www3.nstm.gov.tw/earthquake/img/C_1_2_b/R/str_d.gif

　　(圖片提供：中央氣象局)





圖片參考：http://www3.nstm.gov.tw/earthquake/img/C_2_2/R/P2T.gif



圖片參考：http://www3.nstm.gov.tw/earthquake/img/C_1_2_b/R/str_r.gif



圖片參考：http://www3.nstm.gov.tw/earthquake/img/C_1_2_b/R/str_d.gif

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http://www3.nstm.gov.tw/earthquake/C_2_2.htm

地動儀
是由張衡（漢順帝嘉陽元年)發明的
地動儀是用來測定地震的方向，它可以準確地報出甚至遠至千里以外的地震

地動儀是用純銅製成的，直徑八尺，蓋子中間隆起，形狀很像酒樽，外面用鶴篆文以及山龜鳥獸等圖案雕飾起來。
儀器裡面有精巧的結構，中間有一根上粗下細的銅柱─這是地動儀的中樞機械，稱為「都柱」。
儀器外面對準東、南、西、北和東南、西南、東北、西北八個方向鑄有八條龍，每條龍嘴裡都銜著一只銅球，龍嘴下方又各有一隻蛤蟆，張著嘴，正可接住銅球。
在銅柱和八條龍嘴之間各有機械連接，哪個方向發生了地震，當地震波到達時，都柱就會倒向發生地震的方向，機械對準那個方向的龍嘴打開，龍嘴裡的銅球就落到蛤蟆的嘴裡，並發出「噹啷」聲響。
當管理人員聽到清脆聲響，只要觀察銅球落下的位置，便知道發生地震的準確方位。 張衡的地動儀是科學史上的一大創造，迄今中外學者還給予很高的評價，認為它的基本架構符合物理原理。 它比歐洲創造類似的地動儀要早一千七百多年。