偏振電場作用下的條狀圖靈斑圖轉變?yōu)辄c狀六邊形斑圖.pdf

1、自從上個世紀九十年代初，圖靈斑圖的反應擴散系統(tǒng)——CIMA系統(tǒng)在實驗室中實現，圖靈斑圖的動力學的研究發(fā)展迅速。在斑圖上面，外加作用是一種非常有用的研究方法，比如以此來對研究非線性系統(tǒng)的自組織行為。過去幾年，各種的光照和固定電場對圖靈斑圖的作用被討論的比較多，因此，我們對偏振電場對圖靈斑圖的作用進行一個研究。
　　 我們用近似的線性穩(wěn)定性分析研究了圓偏振電場對圖靈條狀斑圖的作用，結果顯示：當我們加上圓偏振電場之后，λRe隨之變大。

2、這個結果是基于電場旋轉角頻率1<<ω的基礎上獲得的，所以線性穩(wěn)定性分析的結果并不能完全定量預言我們數值模擬的結果（我們數值模擬中，ω數值在1附近），只是定性的給出了系統(tǒng)將會更加不穩(wěn)定等趨勢。我們用又用計算機對此進行數值模擬。結果產生了非常有趣的現象：在適當的電場強度(0E)和電場旋轉角頻率(ω)條件下，圖靈條狀斑圖自組織形成了點狀六邊形（波）斑圖。類似的結果在旋轉電場作用在其他圖靈斑圖上也能夠得到。電場強度和電場旋轉角頻率在條狀斑圖和六

3、邊形斑圖的競爭中，扮演著非常重要的角色。進一步的研究發(fā)現，點狀六邊形斑圖的波長隨著電場強度的增大而增大，這個結果和線性穩(wěn)定性分析的結果定性吻合。為了將旋轉電場對圖靈條狀斑圖的控制情況給出一個完整的描述，我們做了一個ω-E平面的相圖。
　　 我們總結出這么一條規(guī)律：在電場的作用下，斑圖會發(fā)生轉變，產生的新斑圖的對稱性比原來斑圖的更加接近于外加電場的對稱性。比如，點狀六邊形斑圖表現出的六邊形對稱性，相比于條形斑圖的對稱性，就要更加接

4、近于圓偏振電場的旋轉對稱性。
　　 我們還研究了直流電場和線偏振電場對圖靈斑圖的作用，驗證了上述規(guī)律：直流電場和線偏振電場可以將六邊形圖靈斑圖轉變?yōu)槠叫械臈l狀斑圖。顯然，后者的對稱性比前者更加接近于外加電場。而橢圓偏振電場的結果是：離心率大的橢圓偏振電場情況與線偏振電場一致；離心率小的橢圓偏振電場情況與圓偏振電場一致。
　　 具體的章節(jié)內容是這樣的：
　　 第一章，我們介紹了一下圖靈斑圖動力學的背景、發(fā)展和最近幾