Forschungsbericht 1995-96
	Institut für Angewandte Physik Corrensstr. 2/4 48149 Münster Tel. (0251) 83 - 3 35 10 Fax. (0251) 83 - 3 35 13 Direktoren: Prof. Dres. W. Lange, H.-G. Purwins

Forschungsschwerpunkte 1995 - 1996 Fachbereich 16 - Physik Institut für Angewandte Physik Arbeitsbereich Prof. Dr. W. Lange

Optische Musterbildung

Die Entstehung von Mustern und Strukturen aus einem unstrukturierten Ausgangszustand, Übergänge zwischen verschiedenen stationären Strukturen oder von einer stationären zu einer instationären Struktur werden in vielen Gebieten der Naturwissenschaft beobachtet. Sie sind jedoch noch weitgehend unverstanden. Optische Systeme könnten es erlauben, hier Fortschritte zu erzielen, da die entsprechenden Experimente bei geeigneter Versuchsführung besonders gut definiert sind und in günstigen Fällen eine ab initio- Beschreibung erlauben. Aus diesem Grunde wurden Experimente fortgeführt, die im vorigen Berichtszeitraum begonnen worden waren. Dabei konnte ein relativ kompliziertes Scenario vollständig aufgeklärt werden. Es enthält unter anderem einen Übergang zwischen positiven und negativen Hexagonen und eine sekundäre Bifurkation zu Hexagonen, die um 31/2 kleiner sind als die ursprüngliche Struktur. Sie konnten als räumliche Harmonische interpretiert werden. Damit ist erstmalig im Bereich der optischen Strukturbildung ein Phänomen beobachtet und vollständig erklärt worden, das in anderen Wissenschaftsbereichen noch nicht bekannt war. In numerischen Rechnungen für das untersuchte System wurde auch der Übergang zu räumlichen Subharmonischen als generische Bifurkationsstruktur identifiziert. Weiter wurden erfolgreich Experimente und numerische und analytische Rechnungen zum Auftreten von Driftinstabilitäten und Polarisationsinstabilitäten durchgeführt, die noch weitergeführt werden.

Drittmittelgeber:

Deutscher Akademischer Austauschdienst

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. T. Ackemann, Dipl.-Phys. B. Berge, Dipl.-Phys. A. Heuer, Prof. Dr. W. Lange (Leiter), Dr. Yu.A. Logvin (Weißrussische Akademie der Wissenschaften, Minsk), B. Schäpers

Veröffentlichungen:

Ackemann, T., Yu.A. Logvin, A. Heuer, W. Lange: Transition between positive and negative hexagons in optical pattern formation. Phys. Rev. Lett. 75, 3450 (1995)

Lange, W., Yu.A. Logvin, T. Ackemann: Spontaneous optical patterns in an atomic vapor: observation and simulation. Physica D96, 230 (1996)