FISIKA KELAS / SEMESTER

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
MATA PELAJARAN
: FISIKA
KELAS / SEMESTER
: XII IPA / Genap
PERTEMUAN KE
:1
ALOKASI WAKTU
: 3 x 45’
STANDAR KOMPETENSI
: 3. Menganalisis berbagai besaran fisis pada gejala
kuantum
dan
batas-batas
berlakunya
relativitas
Einstein dalam paradigma fisika modern
KOMPETENSI DASAR
: 3.1 Menganalisis secara kualitatif gejala kuantum yang
mencakup hakikat dan sifat-sifat radiasi benda hitam
serta penerapannya
INDIKATOR

I.
:
Mendeskripsikan fenomena radiasi benda hitam
Tujuan Pembelajaran :
Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat :
1. Menjelaskan tentang perpindahan kalor.
2. Menjelaskan tentang benda hitam.
3. Memformulasikan dengan benar Hukum Stefan-Boltzman tentang energi kalor
radiasi yang dipancarkan oleh permukaan suatu benda berdasarkan literatur
yang ada.
4. Menghitung energi kalor radiasi berdasarkan formulasi hukum StefanBoltzman.
5. Memformulasikan Hukum Pergeseran Wien.
6. Menghitung panjang gelombang berdasarkan formulasi Hukum pergeseran
Wien.
II.
Materi Ajar
:
1. Panas/kalor berpindah melalui tiga cara, yaitu :
a. Konduksi adalah penjalaran kalor/panas tanpa disertai perpindahan bagianbagian zat perantaranya. Penjalaran ini biasanya terjadi pada benda padat.
Konduksi terjadi dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu
rendah. Benda suhunya tinggi akan melepaskan kalor, sedangkan zat yang
suhunya rendah akan menerima kalor, hingga tercapai kesetimbangan
termal.
Contoh : besi yang dipanaskan.
b. Konveksi adalah proses perpindahan kalor dari satu bagian fluida kebagian
lain oleh pergerakan fluida itu sendiri.
Contoh : air yang dipanaskan pertama yang panas bagian bawah, lalu
bagian atasnya.
c. Radiasi adalah perpindahan kalor berupa pancaran. Frekuensi gelombang
yang dipancarkan radiasi termal bergantung hanya pada temperatur. Untuk
sebuah benda hitam sempurna distribusi ini dinyatakan oleh hukum radiasi
Planck. Hukum Wien menyatakan frekuensi paling mungkin dari radiasi
yang dipancarkan, dan hukum Stefan-Boltzmann menyatakan intensitas
panasnya.
2. Benda hitam adalah obyek yang menyerap seluruh radiasi elektromagnetik yang
jatuh kepadanya. Benda hitam merupakan penyerap radiasi yang baik sekaligus
pemancar radiasi yang buruk sedangkan benda putih mengkilap merupakan
pemancar radiasi yang baik. Benda dikatakan hitam sempurna bila seluruh
radiasi yang datangi kepadanya terserap semuanya tanpa sedikitpun yang
terpancar kembali. Kemampuan suatu bahan untuk menyerap radiasi dinamakan
sebagai emisivitas (ε). Benda hitam mempunyai emisivitas = 1 sedangkan benda
mengkilap mempunyai emisivitas = 0.
3. Hukum Stefan - Boltzmann (1898).
Josef Stefan (1835-1873) seorang ahli fisika Austria, dapat menunjukkan gejala
radiasi benda hitam melalui eksperimen. Hubungannya adalah daya total per
satuan luas yang dipancarkan pada semua frekuensi oleh benda hitam sebanding
dengan pangkat empat suhu mutlaknya. Melalui pengukuran langsung juga
diketahui bahwa radiasi dipengaruhi oleh sifat warna benda. Penemuan Stefan
diperkuat oleh Boltzmann, kemudian dikenal sebagai hukum Stefan-Boltzmann
yang secara matematis ditulis dalam bentuk :
P
E
 e .  . A.T 4
t
dengan σ menyatakan konstanta Stefan-Boltzman (5,67.10-8 Wm-2 K-4) dan T
adalah suhu mutlak (K)
4. Hukum pergeseran Wien
Pada pengukuran intensitas radiasi benda
hitam ( I ) pada berbagai nilai panjang
gelombang ( λ ) dapat digambarkan grafik
seperti pada Gambar. Perubahan intensitas
diukur pada benda hitam yang memiliki
suhu
tetap
λ
T, tetapi
berbeda-beda.
Intensitas tersebut terlihat meningkat seiring
dengan peningkatan λ hingga mencapai nilai
maksimum. Kemudian intensitas menurun
kembali seiring penambahan λ. Panjang
gelombang
energi
radiasi
pada
saat
intensitasnya maksimum dinamakan panjang
gelombang maksimum (λm)
Pada pengukuran itu Wilhelm Wien menemukan adanya pergeseran panjang
gelombang maksimum saat suhu benda hitam berubah. Kenaikan suhu benda
hitam menyebabkan panjang gelombang maksimum yang dipancarkan benda
akan mengecil. Hubungan ini dapat dituliskan seperti persamaan berikut :
m . T  c
Dengan c = 2,898 . 10-3 mK.
Karakteristik spektrum radiasi benda hitam
ini dicoba dijelaskan oleh Rayleigh dan
Jeans dengan menggunakan pendekatan
fisika klasik. Mereka meninjau radiasi dalam
rongga bertemperatur T yang dindingnya
merupakan
pemantul
sempurna
sebagai
sederetan gelombang elektromagnetik. Akan
tetapi, pada suhu 2.000 K bentuk grafik hasil
eksperimen berbeda dengan bentuk grafik
yang dikemukakan Rayleigh dan Jeans,
terlihat menyimpang.
Grafik oleh Rayleigh dan Jeans menunjukkan bahwa benda hitam ideal pada
kesetimbangan termal akan memancarkan radiasi dengan daya tak terhingga.
Yang dikenal sebagai bencana ultraungu.
III.
Model dan Metode Pembelajaran :
Model : kooperatif learning
Metode : diskusi informasi
IV.
Langkah-langkah pembelajaran :
No.
1.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
WAKTU
Kegiatan Awal (Apersepsi)
15 menit
1.
Menuliskan materi pokok.
2.
Menyebutkan tujuan pembelajaran.
3.
Memberi motivasi dengan pertanyaan
Mengapa suku badui yang hitam tinggi besar dapat tahan tidur
di pelataran masjid yang dingin dimalam hari di arab ?
Mengapa pada siang hari jika memakai baju yang warnanya
putih akan terasa lebih nyaman daripada baju yang warnanya
hitam?
Mengapa (pada kompor) nyala api biru lebih baik daripada api
nyala merah ?
2.
Kegiatan Inti :
95 menit
- Mendiskusikan perubahan warna pijaran yang terjadi ketika sebuah
besi dipanaskan terus menerus.
- Mendiskusikan hukum Stefan-Boltzman tentang radiasi oleh benda
hitam
- Mendiskusikan
hukum
Wien
tentang
pergeseran
panjang
gelombang maksimum yang dipancarkan oleh benda yang
dipanaskan secara terus menerus.
- Mendiskusikan kegagalan teori klasik dalam menjelaskan radiasi
benda hitam
No.
3.
V.
VI.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
Kegiatan Penutup
WAKTU
25 menit
a.
Guru membantu siswa membuat kesimpulan
b.
Mengevaluasi siswa dengan memberikan kuis
Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media
Media
: charta pergeseran Wien
Sumber
: Buku Fisika kelas XII, BSE Diknas
Penilaian
:
1. Jenis tagihan
:
Tes tertulis : post test / tes akhir
2. Bentuk instrumen
:
Uraian singkat
Instrumen Evaluasi : Tes akhir
1. Sebutkan 3 cara perpindahan kalor !
2. Sebutkan pengertian benda hitam !
3. Perbandingan laju kalor yang di pancarkan oleh sebuah benda hitam bersuhu
4000 k dan 2000 k adalah…….
a. 1 : 1
b. 2 : 1 c. 4 : 1
d. 8 : 1 e. 16 : 1
o
4. Sebatang perunggu bersuhu 127 C meradiasikan kalor dengan laju 20 W. Jika
suhunya dinaikkan menjadi 227oC, maka laju radiasi kalor adalah……
a. 27 W
b. 30 W
c. 49 W
d. 100 W
e. 200 W
5. Jika suhu sebuah benda hitam dinaikkan dan 100 k menjadi 101 k, maka daya
radiasi kalor benda hitam mengalami kenaikan sebesar……..
a. 1 persen
b. 2 persen
c. 3 persen
d. 4 persen
e. 5 persen
Mengetahui,
Palembang,
Juli 2014
Kepala MAN 1 Palembang
Guru Fisika
H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I
Amalia, M. P fis
NIP 197202111998031006
NIP 198011152005012008
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
MATA PELAJARAN
: FISIKA
KELAS / SEMESTER
: XII IPA / Genap
PERTEMUAN KE
:2
ALOKASI WAKTU
: 3 x 45’
STANDAR KOMPETENSI
: 3. Menganalisis berbagai besaran fisis pada gejala
kuantum
dan
batas-batas
berlakunya
relativitas
Einstein dalam paradigma fisika modern
KOMPETENSI DASAR
: 3.1 Menganalisis secara kualitatif gejala kuantum yang
mencakup hakikat dan sifat-sifat radiasi benda hitam
serta penerapannya
INDIKATOR

I.
:
Mendeskripsikan hipotesis Planck tentang kuantum cahaya
Tujuan Pembelajaran :
Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat :
1. Menjelaskan tentang hipotesis Plank.
2. Menjelaskan tentang efek fotolistrik.
II.
Materi Ajar
:
1. Hipotesa Max Planck
Pada tahun 1900 Max Planck mengemukakan teorinya tentang radiasi benda
hitam yang sesuai dengan hasil eksperimen. Planck sampai pada kesimpulan
bahwa energi yang dipancarkan dan diserap tidaklah kontinu. Tetapi, energi
dipancarkan dan diserap dalam bentuk paket-paket energi diskret yang disebut
kuanta. Dengan hipotesanya, Planck berhasil menemukan suatu persamaan
matematika untuk radiasi benda hitam yang benar-benar sesuai dengan data
hasil eksperimennya yang disebut hukum radiasi benda hitam Planck. Ia
berpendapat bahwa ukuran energi kuantum sebanding dengan frekuensi
radiasinya. Rumusannya adalah:
E  n.h. f
Dengan h adalah konstanta Plank (6,626 . 10-34 J.s = 4,136 . 10-15 eV.s)
2. Efek Fotolistrik
Efek fotolistrik adalah pristiwa lepasnya partikel elektron dari plat katoda
karena terkena cahaya. Efek fotolistrik tidak dapat dijelaskan oleh teori klasik.
Einstein mencoba menjelaskan kegagalan ini dengan mengadopsi teori
kuantum dari Max Planck. Menurut Einstein, cahaya mengenai plat katoda
dalam bentuk paket-paket energi yang dinamakan foton dimana tiap foton
membawa energi sebesar :
E foton  h . f
(satu elektron hanya bisa menyerap satu foton)
Oleh elektron energi ini akan dipakai untuk melepaskan diri dari atom dan
sisanya dipakai sebagai energi gerak (Ek), sehingga memenuhi persamaan :
E foton  W  E k
Atau
hf  h fo  E k
W = Energi ambang, yaitu energi yang diperlukan oleh elektron untuk
melepaskan diri dari atom.
III.
Model dan Metode Pembelajaran :
Model : kooperatif learning
Metode : diskusi informasi
IV.
No.
1.
Langkah-langkah pembelajaran :
KEGIATAN PEMBELAJARAN
Kegiatan Awal (Apersepsi)
1. Menuliskan materi pokok.
2. Menyebutkan tujuan pembelajaran.
3. Memberi motivasi dengan pertanyaan :
Apakah cahaya merupakan partikel atau gelombang ?
WAKTU
15 menit
No.
2.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
WAKTU
Kegiatan Inti :
95 menit
- Guru menginformasikan tentang efek fotolistrik dan kegagalan
teori klasik dalam menjelaskan fenomena tersebut.
- Mendiskusikan penerapan hipotesa planck dalam menjelaskan
efek fotolistrik
- Menerapkan persamaan – persamaan pada hipotesa Plank dan
efek fotolistrik pada beberapa soal.
3.
V.
VI.
Kegiatan Penutup
25 menit
a.
Guru membantu siswa membuat kesimpulan
b.
Mengevaluasi siswa dengan memberikan kuis
Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media
Media
: charta efek fotolistrik
Sumber
: Buku Fisika kelas XII, BSE Diknas
Penilaian
:
1. Jenis tagihan
:
Tes tertulis : post test / tes akhir
2. Bentuk instrumen
:
Uraian singkat
Instrumen Evaluasi : Tes akhir
1. Apa isi hipotesis Plank ?
2. Apa yang dimaksud dengan efek fotolistrik ?
3. Cahaya berpanjang gelombang 5000 Å datang pada permukaan logam yang
memiliki fungsi kerja permukaan 2,28 eV. Jika h = 6,6 x 1034 Js, dan e = 1,6 x
1019 C, maka elektron yang terpancar dari logam akan memiliki energi kinetik
maksimum sebesar ... eV.
a. 0,03
b. 0,2
c. 0,6
d. 1,3
e. 2,0
KUNCI
1. Hipotesis Planck : energi yang dipancarkan dan diserap tidaklah kontinu.
Tetapi, energi dipancarkan dan diserap dalam bentuk paket-paket energi diskret
yang disebut kuanta
2. Efek fotolistrik adalah peristiwa lepasnya partikel elektron dari plat katoda
karena terkena cahaya.
3. A
Mengetahui,
Palembang,
Juli 2014
Kepala MAN 1 Palembang
Guru Fisika
H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I
Amalia, M. P fis
NIP 197202111998031006
NIP 198011152005012008
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
MATA PELAJARAN
: FISIKA
KELAS / SEMESTER
: XII IPA / Genap
PERTEMUAN KE
:3
ALOKASI WAKTU
: 3 x 45’
STANDAR KOMPETENSI
: 3. Menganalisis berbagai besaran fisis pada gejala
kuantum
dan
batas-batas
berlakunya
relativitas
Einstein dalam paradigma fisika modern
KOMPETENSI DASAR
: 3.1 Menganalisis secara kualitatif gejala kuantum yang
mencakup hakikat dan sifat-sifat radiasi benda hitam
serta penerapannya
INDIKATOR

I.
:
Mendeskripsikan dualisme gelombang partikel cahaya
Tujuan Pembelajaran :
Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat :
1. Menjelaskan tentang efek Compton.
2. Menjelaskan tentang hipotesis de Broglie
II.
Materi Ajar
:
1. Efek Compton
Efek Compton memperkuat hipotesis cahaya sebagai partikel. Menurut teori
klasik, gelombang elektromagnet yang menembus kaca, panjang gelombang dan
frekuensinya setelah keluar dari kaca tidak akan mengalami perubahan.
Eksperimen Compton mendapatkan hal yang berbeda. Compton mendapatkan
bahwa panjang gelombang foton sebelum dan sesudah tumbukan akan
berbeda/berubah, dimana panjang gelombang sesudah tumbukan akan lebih
besar daripada panjang gelombang sebelum tumbukan.
hamburan Compton
Panjang gelombang foton tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut :
 '  
h
1  cos  
m0c
Ket :
Perubahan panjang gelombang ini hanya dapat dijelaskan dengan hukum
kekekalan momentum (foton dianggap sebagai sebuah materi).
2. Hipotesis de Broglie
de Broglie menyatakan bahwa jika pada suatu saat cahaya dapat bersifat
sebagai partikel, maka pada suatu saat pula partikel, misalnya proton dan
electron dapat bersifat sebagai gelombang.
Teori ini dibuktikan oleh Davisson & Germer melalui peristiwa difraksi.
III.
Model dan Metode Pembelajaran :
Model : kooperatif learning
Metode : diskusi informasi
IV.
Langkah-langkah pembelajaran :
No.
1.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
Kegiatan Awal (Apersepsi)
WAKTU
15 menit
1. Menuliskan materi pokok.
2. Menyebutkan tujuan pembelajaran.
3. Memberi motivasi dengan pertanyaan :
Apakah cahaya merupakan partikel atau gelombang ?
2.
Kegiatan Inti :
- Guru menginformasikan tentang efek fotolistrik dan kegagalan
terori klasik dalam menjelaskan fenomena tersebut.
- Mendiskusikan penerapan hipotesa planck dalam menjelaskan
efek fotolistrik
95 menit
No.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
WAKTU
- Guru menginformasikan tentang efek Compton dan kegagalan
terori klasik dalam menjelaskan fenomena tersebut.
- Mendiskusikan penerapan hipotesa planck dalam menjelaskan
efek Compton
- Menerapkan persamaan – persamaan pada efek fotolistrik dan
efek Compton pada beberapa contoh soal.
3.
V.
VI.
Kegiatan Penutup
25 menit
a.
Guru membantu siswa membuat kesimpulan
b.
Mengevaluasi siswa dengan memberikan kuis
Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media
Media
: charta efek fotolistrik
Sumber
: Buku Fisika kelas XII, BSE Diknas
Penilaian
:
1. Jenis tagihan
:
Tes tertulis : post test / tes akhir
2. Bentuk instrumen
:
Uraian singkat
Instrumen Evaluasi : Tes akhir
1. Apa yang dimaksud dengan efek Compton ?
2. Apa yang dimaksud dengan hipotesis de Broglie ?
3. Jika tetapan Planck 6,6 x 1034 Js, maka besar momentum elektron yang
panjang gelombangnya 2 x 1010 m adalah … x 1024 Ns.
a. 2,2 b. 3,3
c. 4,6
d. 8,6
e. 13,2
4. Fungsi kerja suatu logam adalah 1,5 eV. Jika tetapan Planck 6,6 x 1034 Js,
muatan dan massa elektron masing-masing
1,6 x 1019 C dan 9 x 1031 kg,
maka cahaya dengan panjang gelombang 6800 Å yang menumbuk logam
tersebut akan mengeluarkan fotoelektron dengan momentum sebesar ... kg.m/s.
(A)
1,6 x 1025
(D) 4,5 x 1025
(B)
2,4 x 1025
(E) 6,6 x 1025
(C)
3,0 x 1025
KUNCI
1. Efek Compton mendapatkan bahwa panjang gelombang foton sebelum dan
sesudah tumbukan akan berbeda/berubah karena foton dianggap sebagai sebuah
materi.
2. Hipotesis de Broglie menyatakan karena gelombang dapat dianggap sebagai
partikel maka partikel juga harus bisa dianggap sebagai gelombang. Teori ini
dibuktikan oleh Davisson & Germer melalui peristiwa difraksi.
3. A
4. A
Mengetahui,
Palembang,
Juli 2014
Kepala MAN 1 Palembang
Guru Fisika
H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I
Amalia, M. P fis
NIP 197202111998031006
NIP 198011152005012008
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
MATA PELAJARAN
: FISIKA
KELAS / SEMESTER
: XII IPA / Genap
PERTEMUAN KE
:4
ALOKASI WAKTU
: 3 x 45’
STANDAR KOMPETENSI
: 3. Menganalisis berbagai besaran fisis pada gejala
kuantum
dan
batas-batas
berlakunya
relativitas
Einstein dalam paradigma fisika modern
KOMPETENSI DASAR
: 3.1 Menganalisis secara kualitatif gejala kuantum yang
mencakup hakikat dan sifat-sifat radiasi benda hitam
serta penerapannya
INDIKATOR

:
Menerapkan perilaku radiasi benda hitam untuk menjelaskan gejala pemanasan global
(misalnya pada efek rumah kaca)
I.
Tujuan Pembelajaran :
Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat :
1. Menjelaskan tentang efek rumah kaca.
II.
Materi Ajar
:
1. Efek rumah kaca
Efek rumah kaca disebabkan karena naiknya konsentrasi gas karbon dioksida
(CO2) dan gas-gas lainnya di atmosfer. Kenaikan konsentrasi gas CO2 ini
disebabkan oleh kenaikan pembakaran bahan bakar minyak, batu bara dan bahan
bakar organik lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut
untuk menyerapnya.
Energi yang masuk ke Bumi:
 25% dipantulkan oleh awan atau partikel lain di atmosfer
 25% diserap awan
 45% diserap permukaan bumi
 5% dipantulkan kembali oleh permukaan bumi
Energi yang diserap dipantulkan kembali dalam bentuk radiasi inframerah oleh
awan dan permukaan bumi. Namun sebagian besar inframerah yang dipancarkan
bumi tertahan oleh awan dan gas CO2 dan gas lainnya, untuk dikembalikan ke
permukaan bumi. Dalam keadaan normal, efek rumah kaca diperlukan, dengan
adanya efek rumah kaca perbedaan suhu antara siang dan malam di bumi tidak
terlalu jauh berbeda.
Selain gas CO2, yang dapat menimbulkan efek rumah kaca adalah belerang
dioksida, nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2) serta beberapa
senyawa organik seperti gas metana dan klorofluorokarbon (CFC). Gas-gas
tersebut memegang peranan penting dalam meningkatkan efek rumah kaca.
Meningkatnya suhu permukaan bumi akan mengakibatkan adanya perubahan
iklim yang sangat ekstrim di bumi. Hal ini dapat mengakibatkan terganggunya
hutan dan ekosistem lainnya, sehingga mengurangi kemampuannya untuk
menyerap karbon dioksida di atmosfer. Pemanasan global mengakibatkan
mencairnya gunung-gunung es di daerah kutub yang dapat menimbulkan naiknya
permukaan air laut. Efek rumah kaca juga akan mengakibatkan meningkatnya
suhu air laut sehingga air laut mengembang dan terjadi kenaikan permukaan laut
yang mengakibatkan negara kepulauan akan mendapatkan pengaruh yang sangat
besar.
Menurut perhitungan simulasi, efek rumah kaca telah meningkatkan suhu ratarata bumi 1-5 °C. Bila kecenderungan peningkatan gas rumah kaca tetap seperti
sekarang akan menyebabkan peningkatan pemanasan global antara 1,5-4,5 °C
sekitar tahun 2030. Dengan meningkatnya konsentrasi gas CO2 di atmosfer, maka
akan semakin banyak gelombang panas yang dipantulkan dari permukaan bumi
diserap atmosfer. Hal ini akan mengakibatkan suhu permukaan bumi menjadi
meningkat.
III.
Model dan Metode Pembelajaran :
Model : kooperatif learning
Metode : diskusi informasi
IV.
Langkah-langkah pembelajaran :
No.
1.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
Kegiatan Awal (Apersepsi)
WAKTU
10 menit
1. Menuliskan materi pokok.
2. Menyebutkan tujuan pembelajaran.
3. Memberi motivasi dengan pertanyaan :
Apa yang dimaksud dengan efek rumah kaca ?
2.
Kegiatan Inti :
65 menit
- Menonton film “An Inconvenient Truth” yang bertemakan
tentang efek rumah kaca
3.
V.
VI.
Kegiatan Penutup
15 menit
a.
Guru membantu siswa membuat kesimpulan
b.
Mengevaluasi siswa dengan memberikan kuis
Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media
Media
: film “An Inconvenient Truth”
Sumber
: Buku Fisika kelas XII, BSE Diknas
Penilaian
:
1. Jenis tagihan
:
Tes tertulis : post test / tes akhir
2. Bentuk instrumen
:
Uraian singkat
Instrumen Evaluasi : Tes akhir
1. Ceritakan bagaimana terjadinya pemanasan global !
2. Sebutkan 5 hal yang menunjukkan bahwa pemanasan global itu benar-benar
terjadi !
KUNCI
1. Efek rumah kaca disebabkan karena naiknya konsentrasi gas karbon dioksida
(CO2) dan gas-gas lainnya di atmosfer. Energi yang diserap dipantulkan
kembali dalam bentuk radiasi inframerah oleh awan dan permukaan bumi.
Namun sebagian besar inframerah yang dipancarkan bumi tertahan oleh awan
dan gas CO2 dan gas lainnya, sehingga radiasi inframerah ini membuat suhu di
bumi semakin panas.
2. Yang menunjukkan bahwa pemanasan global itu benar-benar terjadi :
a. Telur unggas menetas lebih cepat dari waktunya
b. Es di kutub mencair
c. Pulau-pulau menyempit karena air laut naik tiap tahunnya
Mengetahui,
Palembang,
Juli 2014
Kepala MAN 1 Palembang
Guru Fisika
H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I
Amalia, M. P fis
NIP 197202111998031006
NIP 198011152005012008
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
MATA PELAJARAN
: FISIKA
KELAS / SEMESTER
: XII IPA / Genap
PERTEMUAN KE
:5
ALOKASI WAKTU
: 3 x 45’
STANDAR KOMPETENSI
: 3. Menganalisis berbagai besaran fisis pada gejala
kuantum
dan
batas-batas
berlakunya
relativitas
Einstein dalam paradigma fisika modern
KOMPETENSI DASAR
: 3.2 Mendeskripsikan perkembangan teori atom
INDIKATOR
:

Mendeskripsikan karakteristik teori atom Thomson, Rutherford, Niels Bohr, dan
mekanika kuantum.
I.
Tujuan Pembelajaran :
Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat :
1. Menjelaskan tentang karakteristik teori atom Dalton, Thomson, Rutherford,
Niels Bohr, dan mekanika kuantum.
II.
Materi Ajar
:
1. Teori atom Dalton
Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil.
a) Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dipecah lagi.
b) Atom suatu unsur sama memiliki sifat yang sama, sedangkan atom unsur
berbeda, berlainan dalam massa dan sifatnya.
c) Senyawa terbentuk jika atom bergabung satu sama lain.
d) Reaksi kimia hanyalah reorganisasi dari atom-atom, sehingga tidak ada atom
yang berubah akibat reaksi kimia.
Gambar Model Atom Dalton
Teori atom Dalton ditunjang oleh 2 hukum alam yaitu :
1. Hukum Kekekalan Massa ( hukum Lavoisier ) : massa zat sebelum dan
sesudah reaksi adalah sama.
2. Hukum Perbandingan Tetap ( hukum Proust ) : perbandingan massa
unsur-unsur yang menyusun suatu zat adalah tetap.
Kelemahan Model Atom Dalton :
1) Tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan
unsur yang lain
2) Tidak dapat menjelaskan sifat listrik dari materi
3) Tidak dapat menjelaskan cara atom-atom saling berikatan
4) Menurut teori atom Dalton nomor 5, tidak ada atom yang berubah akibat
reaksi kimia. Kini ternyata dengan reaksi kimia nuklir, suatu atom dapat
berubah menjadi atom lain.
Contoh :
238
234
4
92
90
2
U
14
7
Th +
4
N +
2
He
He
1
17
O + H
8
1
2. Teori atom Thomson
a) Setelah ditemukannya elektron oleh J.J Thomson, disusunlah model atom
Thomson yang merupakan penyempurnaan dari model atom Dalton.
b) Atom berbentuk bulat padat dengan muatan listrik positif tersebar merata di
seluruh bagian atom. Muatan positif ini dinetralkan oleh elektron-elektron yang
tersebar di antara muatan-muatan positif seperti roti kismis.
Gambar Model Atom Thomson
Kelemahan :
Model Atom Thomson gagal karena tidak sesuai dengan hasil percobaan
hamburan partikel α yang dilakukan oleh Rutherford.
3. Teori atom Rutherford
a) Rutherford menemukan bukti bahwa dalam atom terdapat inti atom yang
bermuatan positif, berukuran lebih kecil daripada ukuran atom tetapi massa
atom hampir seluruhnya berasal dari massa intinya.
b) Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan berada pada pusat
atom serta elektron bergerak melintasi inti (seperti planet dalam tata surya).
Gambar
Model
Atom
Rutherford
Gambar Model Atom Rutherford
Kelebihan :
Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang
mengelilingi inti
Kelemahan Model Atom Rutherford :
 Ketidakmampuan untuk menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke inti
atom akibat gaya tarik elektrostatis inti terhadap elektron (Tidak dapat
menjelaskan kestabilan atom)
 Menurut teori Maxwell, jika elektron sebagai partikel bermuatan mengitari
inti yang memiliki muatan yang berlawanan maka lintasannya akan berbentuk
spiral dan akan kehilangan tenaga/energi dalam bentuk radiasi sehingga
akhirnya jatuh ke inti.
 Tidak dapat menjelaskan spektrum atom hidrogen yang berupa spektrum
garis. Menurut teori atom rutherford bahwa spektrum atom hidrogen adalah
berupa spektrum kontinu (padahal kenyataannya spektrum garis).
4. Teori atom Niels Bohr
Niels Bohr menjelaskan hasil temuannya sbb:
1. Elektron tidak dapat berputar di sekitar inti atom melalui setiap orbit, tetapi
hanya pada orbit-orbit tertentu tanpa membebaskan energi.
2. Elektron dapat berpindah dari satu orbit ke orbit lainnya dengan
membebaskan atau menyerap energi.
3. Orbit-orbit yang diperkenankan ditem-pati oleh elektron adalah orbit-orbit
yang momentum sudutnya kelipatan bulat dari h/2π, ditulis :
mvr n  n
h
2
Gambar Model Atom Bohr
Kelemahan Model Atom Bohr :
1. Tidak dapat menerangkan atom berelektron banyak tetapi hanya dapat
menerangkan spektrum dari atom atau ion yang mengandung satu elektron.
2. Tidak dapat menerangkan pengaruh medan magnet terhadap spektrum atom
(kelemahan ini dapat diperbaiki oleh Zeeman, yaitu setiap garis pada spektrum
memiliki intensitas dan panjang gelombang yang berbeda)
3. Tidak dapat menerangkan bahwa atom dapat membentuk molekul melalui
ikatan kimia.
III.
Model dan Metode Pembelajaran :
Model : kooperatif learning
Metode : diskusi kelompok
IV.
Langkah-langkah pembelajaran :
No.
1.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
Kegiatan Awal (Apersepsi)
1.
Menuliskan materi pokok.
2.
Menyebutkan tujuan pembelajaran.
3.
Memberi motivasi dengan pertanyaan
WAKTU
15 menit
Apa yang dimaksud dengan atom ?
2.
Kegiatan Inti :
- Guru meminta kelompok 1 untuk mempresentasikan tentang teori
95 menit
No.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
WAKTU
atom Dalton
- Guru meminta kelompok 2 untuk mempresentasikan tentang teori
atom Thomson
- Guru meminta kelompok 3 untuk mempresentasikan tentang teori
atom Rutherford
- Guru meminta kelompok 4 untuk mempresentasikan tentang teori
atom Bohr
3.
V.
VI.
Kegiatan Penutup
25 menit
a.
Guru membantu siswa membuat kesimpulan
b.
Mengevaluasi siswa dengan memberikan kuis
Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media
Media
: model-model atom
Sumber
: Buku Fisika kelas XII, BSE Diknas
Penilaian
:
1. Jenis tagihan
:
Tes tertulis : post test / tes akhir
2. Bentuk instrumen
:
Uraian singkat
Instrumen Evaluasi : Tes akhir
1. Apa isi teori atom Dalton ?
2. Sebutkan kelemahan teori atom Thomson !
3. Ceritakan bagaimana percobaan Rutherford sehingga ia bisa menyatakan teori
atomnya !
4. Menurut teori atom Bohr, elektron dapat berpindah dari satu orbit ke orbit
lainnya. Jika elektron berpindah dari lintasan dalam ke luar maka disertai
dengan.....................*] energi. Jika elektron berpindah dari lintasan luar ke
dalam maka disertai dengan...............**]energi.
KUNCI
1. Teori atom Dalton :
a) Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dipecah lagi.
b) Atom suatu unsur sama memiliki sifat yang sama, sedangkan atom unsur
berbeda, berlainan dalam massa dan sifatnya.
c) Senyawa terbentuk jika atom bergabung satu sama lain.
d) Reaksi kimia hanyalah reorganisasi dari atom-atom, sehingga tidak ada atom
yang berubah akibat reaksi kimia.
2. Kelemahan teori atom Thomson :
Model Atom Thomson gagal karena tidak sesuai dengan hasil percobaan
hamburan partikel α yang dilakukan oleh Rutherford.
3. Percobaan Rutherford
Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans
Geigerdan
Erners
Masreden)melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ)
terhadap lempeng tipis emas. Sebelumya telah ditemukan adanya partikel alfa,
yaitu partikel yang bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar
sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas. Percobaan tersebut sebenarnya
bertujuan untuk menguji pendapat Thomson, yakni apakah atom itu betul-betul
merupakan bola pejal yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan
dipantulkan atau dibelokkan. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa
apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka
sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari 1°),
tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000
partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih.
4. *] membutuhkan
**]melepaskan
Mengetahui,
Palembang,
Juli 2014
Kepala MAN 1 Palembang
Guru Fisika
H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I
Amalia, M. P fis
NIP 197202111998031006
NIP 198011152005012008
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
MATA PELAJARAN
: FISIKA
KELAS / SEMESTER
: XII IPA / Genap
PERTEMUAN KE
:6
ALOKASI WAKTU
: 3 x 45’
STANDAR KOMPETENSI
: 3. Menganalisis berbagai besaran fisis pada gejala
kuantum
dan
batas-batas
berlakunya
relativitas
Einstein dalam paradigma fisika modern
KOMPETENSI DASAR
: 3.2 Mendeskripsikan perkembangan teori atom
INDIKATOR
:

Menghitung perubahan energi elektron yang mengalami eksitasi

Menghitung panjang gelombang terbesar dan terkecil pada deret Lyman, Balmer,
Paschen, Bracket, dan Pfund pada spektrum atom hidrogen
I.
Tujuan Pembelajaran :
Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat :
1. Menghitung perubahan energi elektron yang mengalami eksitasi.
2. Menghitung panjang gelombang terbesar dan terkecil pada deret Lyman,
Balmer, Paschen, Bracket, dan Pfund pada spektrum atom hidrogen
II.
Materi Ajar
:
1. Elektron dikatakan mengalami eksitasi ketika elektron tersebut telah berada
pada tingkatan energi yang lebih tinggi maka akan cenderung kembali ke
tingkatan energi asal elektron tersebut.
En  
13,6
n
2
eV
2. Panjang gelombang pada spektrum atom Hidrogen terdiri atas beberapa deret :
a. Deret Lyman,
1

 1
1 
 dengan n = 2, 3, 4, . . . .

 2
2
n 
1
 R
Dengan R = konstanta Rydberg = 1,097 x 107 m-1
b. Deret Balmer,
1

 1
1 
 dengan n = 3, 4, 5, . . . .

 2
2
n 
2
 R
c. Deret Paschen,
1

 1
1 
 dengan n = 4, 5, 6, . . . .

 2
2
n 
3
 R
d. Deret Bracket,
1

 1
1 
 dengan n = 5, 6, 7, . . . .

 2
2
n 
4
 R
e. Deret Pfund
1

III.
 1
1 
 dengan n = 6, 7, 8, . . . .

 2
2
n 
5
 R
Model dan Metode Pembelajaran :
Model : kooperatif learning
Metode : diskusi kelompok
IV.
Langkah-langkah pembelajaran :
No.
1.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
Kegiatan Awal (Apersepsi)
1. Menuliskan materi pokok.
2.
Menyebutkan tujuan pembelajaran.
WAKTU
15 menit
No.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
3.
WAKTU
Memberi motivasi dengan pertanyaan
Apakah elektron dapat berpindah dari satu keadaan ke
sembarang keadaan lain?
2.
Kegiatan Inti :

95 menit
Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan pengertian
keadaan dasar dan keadaan tereksitasi.

Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan energi
atom hidrogen pada tingkat ke-n yang disampaikan oleh guru.

Guru memberikan beberapa soal menentukan energi atom
hidrogen pada tingkat ke-n untuk dikerjakan oleh peserta didik.

Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar
atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat
menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan
bimbingan.

Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan deret
spektrum atom hidrogen.

Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai
perbedaan deret Balmer, Lyman, Paschen, Brackett, dan Pfund.

Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan panjang
gelombang dan energi yang dipancarkan untuk masing-masing
deret yang disampaikan oleh guru.

Guru memberikan beberapa soal menentukan panjang
gelombang dan energi yang dipancarkan untuk masing-masing
deret untuk dikerjakan oleh peserta didik.

Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar
atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat
menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan
bimbingan.
3.
Kegiatan Penutup
a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan
b. Mengevaluasi siswa dengan memberikan kuis
25 menit
V.
VI.
Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media
Media
: PPt tentang deret-deret atom hidrogen
Sumber
: Buku Fisika kelas XII, BSE Diknas
Penilaian
:
1. Jenis tagihan
:
Tes tertulis : post test / tes akhir
2. Bentuk instrumen
:
Uraian singkat
Instrumen Evaluasi : Tes akhir
1. Energi yang diemisikan oleh elektron yang berpindah dari orbit dengan
bilangan kuantum 3 ke 1 adalah ....
2. Diketahui konstanta Rydberg sama dengan 1,097 x 107 m-1. Tentukan panjang
gelombang terpanjang dari deret:
a) Balmer,
b) Lyman,
c) Paschen,
d) Brackett, dan
e) Pfund
Mengetahui,
Palembang,
Juli 2014
Kepala MAN 1 Palembang
Guru Fisika
H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I
Amalia, M. P fis
NIP 197202111998031006
NIP 198011152005012008
RADIASI BENDA HITAM DAN TEORI ATOM
I. Pilihlah Satu Jawaban Yang Paling
Nama
:
Benar :
Kelas
:
Tanggal
:
1. Benda hitam sempurna merupakan
benda yang mempunyai sifat ....
b. frkuensinya
a. Hanya sebagai penyerap energi
c. kecepatannya
terbaik
d. muatannya
b. Hanya sebagai pemancar energi
e. momemtumnya
terbaik
c. Sebagai
penyerap
maupun
pemancar energi terburuk.
4.
I = Intensitas
I1
d. Sebagai penyerap energi terbaik
T1
dan pemancar energi terburuk.
e. Sebagai penyerap dan pemancar
I2
T2
energi terbaik.
m2 m1
2. Dua buah benda hitam bersuhu
o
o
masing-masing 27 C dan 227 C.
Perbandingan
dipancarkan
energi
kedua
 (panjang
gelombang)
yang
benda
itu
Dari grafik diatas menunjukkan
persatuan luas dan per detik adalah....
hubungan antara intensitas radiasi
a. 27 : 227
dengan suhu benda pijar.
d. 27
:
125
Berdasarkan grafik tersebut dapat
b. 3 : 5
e. 81
:
disimpulkan bahwa ....
625
a.
T1  T2 dan m1  m2
c. 9 : 25
b.
T1  T2 dan m1  m2
c.
T1 = T2 dan m1 = m2
d.
T1 T2 dan m1  m2
e.
T1  T2 dan m1  m2
3. Pancaran elektron dari permukaan
logam hanya terjadi jika cahaya
yang
mengenai
logam
tersebut
mempunyai harga minimum tertentu
yang lebih besar dari ....
a. panjang gelombangnya
5. Energi foton yang dipancarkan dari
sinar merah, yang frekuensinya 2 x
8. Fungsi kerja Aluminium adalah 2,3
eV
cahaya
dengan
panjang
14
gelombang
-34
10 Js adalah ....
mengeluarkan elektron foto dengan
a. 1,32 x 10-21 J
energi kinetik sebesar? jika h = 6,6 x
b. 1,32 x 10-18 J
10-34Js,
c. 1,32 x 10-20 J
eV = 1,6x10-19 J
d. 1,32 x 10-17 J
a. 0,5 eV
e. 1,32 x 10-19 J
b. 1,8 eV
10 Hz., jika konstanta Planck 6,6 x
660
nm
akan
c = 3x108 m/s dan
c. 0,6 eV
6. Pada peristiwa efek foto listrik,
pernyataan yang benar adalah ....
d. negatif, tidak keluar elektron
e. 2,9 eV
a. hfo = hf + Ek
b. Ek= W.Vo
9. Perhatikan gambar berikut :
c. W = hfo – Ek
EK (eV)
d. Ek= hf-hfo
7,6
e. hf = hfo – Ek
7. Pernyataan berikut ini yang tidak
menggambarkan
teori
kuantum
Planck adalah..
a. Semua
f(Hz).
fo
f
6
foton
merupakan
gelombang elektromagnet.
b. Efek Compton menerapkan teori
kuantum Planck
c. Kecepatan foton sama dengan
kecepatan cahaya.
d. Cahaya terdiri atas kuantumkuantum
Grafik diatas menunjukkan
hubungan antara energi kinetik
maksimum elektron (Ekmak)
terhadap frekuensi foton (f) pada
efek foto listrik, jika h=6,6 x 10-34 Js
dan 1 eV = 1,6 x 10-19 Joule, maka
besar f (dalam satuan Hz) adalah ......
a. 1,6 x 1014
e. Energi dalam satu foton adalah
b. 3,2 x 1015
E = h./c(h= tetapan Planck, c
c. 1,6 x 1015
= kecepatan Cahaya)
d. 3,2 x 1016
e. 3,2 x 1014
10. Jika tetapan Planck = 6,60 x 10-34 JS
a. 1,65 x 10-29 m
dan massa elektron = 9,1 x 10-31 kg.
Maka
panjang
Broglie
gelombang
suatu
elektron
de
x
e. 1,65
x
10-33 m
b. 1,65 x 10-30 m
yang
bergerak dengan kelajuan 1/9,1 x
d. 1,65
10
-34
m
c. 1,65 x 10-31 m
108 m/s adalah ....
a. 6,6 x 10-47 A
-2
b. 6,6 x 10 A
d. 6,6 A
14. Beda potensial antara anoda dan
e. 66 A
katoda sebesar 0,7 Volt, untuk
c. 6,6 x 10-1 A
menghentikan aliran elektron ketika
katoda
11. Sinar yang memiliki foton dengan
disinari
dengan
cahaya
dengan panjang gelombang 6 x 10-
momentum terbesar dari gelombang-
7
gelombang
bahan katode tersebut adalah....
elektromagnetik
a. 2,2 x 10-19 Joule
dibawah ini adalah ....
a. Sinar ultraviolet
m, Berapa energi ambang logam
d. Sinar
Joule
b. 2,2 x 10-18 Joule
gamma
b. Sinar inframerah
e. Sinar
d. 2,2 x 10-16
e. 2,2 x 10-15
Joule
c. 2,2 x 10-17 Joule
c. Sinar tampak
12. Foton yang panjang gelombangnya
15. Suatu logam yang disinari belum
3000Ao, tetapan Planck (h)= 6,60 x
menunjukkan peristiwa foto listrik
10-34 Js, maka momentum fotonya
maka agar terjadi peristiwa foto
adalah ....
listrik ....
-27
a. 2,2
x 10
kgm/s
a. digunakan sinar yang panjang
b. 22
x 10-27 kgm/s
gelombangnya lebih kecil
c. 220
x 10-27 kgm/s
b. intensitas sinar diperbesar
d. 2200 x 10
-27
kgm/s
c. intensitas sinar diperkecil
e. 22000 x 10
-27
kgm/s
d. digunakan
sinar
yang
frekuensinya dan intensitas lebih
13. Sebuah peluru massanya 40 gram
bergerak dengan kecepatan 100 m/s,
jika tetapan Planck (h)= 6,60 x 10
-34
Js, maka panjang gelombang de
Broglie adalah ....
rendah
e. digunakan
sinar
frekuensinya lebih rendah
yang
19. Panjang
16. Berkas elektron bergerak dengan
kecepatan 2,2 X 10
7
sebuah
gelombang
elektron
de
yang
Broglie
bergerak
m/s. Jika
dengan kelajuan 0,3 c dengan c =
konstanta Planck = 6,6 x 10-34 Js,
3.108 m/s dan massa elektron 9,1.10-
dan massa elektron 9,0 x 10-31 kg,
31
maka panjang gelombang berkas
a. 0,02 Å
elektron tersebut adalah ....
a. 4,0 x 10-11 m
-11
10
d. 0,08
Å
d. 3,0 x
10-11 m
b. 3,6 x 10
kg adalah ....
b. 0,04 Å
e. 0,09
Å
-11
m
e. 2,6 x
c. 0,06 Å
m
c. 3,3 x 10-11 m
20. Sinar ultraviolet yang di gunakan
untuk menyinari permukaan logam
17. Jika tetapan Planck 6,6.10
-34
Js dan
memiliki panjang gelombang 2.000
kecepatan cahaya 3.10 m/s, maka
Å. Elektron yang terlepas dari
energi yang di bawa tiap foton sinar
permukaan
ungu yang panjang gelombangnya
energi kinetik sebesar 4,1875 eV.
6600 A adalah ... joule.
Fungsi kerja dari logam tersebut
8
-19
a. 7.10
d. 4.10
-
19
b. 6.10-19
e. 3.10-
19
logam
mempunyai
adalah ....
a. 5 eV
d. 2 eV
b. 4 eV
e. 1 eV
c. 3 eV
-19
c. 5.10
21. Dua keping logam di berikan beda
18. Sinar yang memiliki energi foton
potensial V. Elektron menumbuk
terkecil dari gelombang-gelombang
anode dengan kelajuan v. Bila massa
elektromagnetik
elektron m dan muatannya e maka
di
bawah
ini
adalah ....
a. sinar merah
kelajuan
d. Sinar
gamma
b. sinar biru
ungu
c. sinar ultarviolet
e. Sinar
nyatakan ....
elektron
dapat
di
a. Tidak
2 eV
m
a.
d.
dapat
kestabilan atom
b. Tidak
1 eV
2 m
dapat
b.
eV
2
m
e.
eV
m
c.
menjelaskan
spektrum garis atom hidrogen
c. Tidak
2 eV
2m
menjelaskan
dapat
menjelaskan
kuantisasi energi total elektron
d. Tidak
dapat
menjelaskan
kuantisasi jari-jari orbit elektron
e. Tidak
dapat
menjelaskan
terpecahnya garis spektrum bila
atom
22. Berdasarkan efek fotolistrik dan
efek
Compton
kesimpulan
dapat
di
bahwa
berada
dalam
medan
magnet luar
tarik
cahaya
25. Salah satu konsep atom menurut
mempunyai sifat sebagai ....
Dalton adalah
a. gelombang
b. materi
a. Molekul terdiri dari atom-atom
c. gelombang dan materi
b. Massa
keseluruhan
atom
berubah
d. bukan materi
e. bukan gelombang dan bukan
c. Atom tidak bergabung dengan
atom lainnya
materi
d. Atom tidak dapat membentuk
23. Sebuah mikroskop elektron di pakai
untuk mengamati suatu unsur yang
suatu molekul
e. Atom dapat dipecah-pecah lagi
satu sama lain berjarak 1 Å. Untuk
itu di gunakan berkas elektron yang
mempunyai beda potensial antara
anoda dan katodenya sebesar ....
a. 500 volt
d. 150 volt
b. 300 volt
e. 100 volt
c. 200 volt
24. Kelemahan
adalah ....
model
atom
Bohr
26. Menurut Rutherford, sebagian besar
massa atom terpusat pada....
a. elektron
d. nukleon
b. proton
e. atom
c. netron
27. Model atom Plum Pudding adalah
kuantum n=1 ke n=3 maka yang
sebutan untuk model atom ....
terjadi pada atom tersebut adalah ....
a. Demokritus
a. Menyerap energi sebesar 12,089
d.
Rutherford
b. Dalton
e. Bohr
c. Thomson
eV
b. Melepaskan
energi
sebesar
12,089 eV
c. Menyerap energi sebesar 1,889
28. Persamaan
panjang
gelombang
spektrum atom hidrogen menurut
deret Lyman adalah ....
a.
eV
d. Melepaskan
energi
sebesar
1,889 eV
1 1 
 R 2  2 , n  2, 3, 4,....

1 n 
1
e. Menyerap energi sebesar 3,4 eV
30. Berdasarkan
b.
1 
 1
 R 2  2 , n  3, 4, 5,....

n 
2
1
model
atom
Bohr,
tetapan Rydberg = 1,097 × 107 m-1.
Jika terjadi transisi elektron dari
lintasan n = 4 ke lintasan n = 2,
c.
1 
1
 R 2  2 , n  4, 5, 6, ....

n 
3
1
maka panjang gelombang akan ....
a. Dipancarkan sebesar 4,86 × 10-7
m
d.
1 
 1
 R 2  2 , n  5, 6, 7,....

n 
4
1
b. Diserap sebesar 4,86 × 10-7 m
c. Dipancarkan sebesar 2,63 × 10-6
m
e.
1 
1
 R 2  2 , n  6, 7, 8,....

n 
5
1
d. Diserap sebesar 2,63 × 10-6 m
e. Dipancarkan sebesar 7,46 × 10-6
m
29. Elektron
pada
lintasan
dasar
memiliki energi sebesar -13,6 eV.
Saat
elektron
atom
hidrogen
berpindah lintasan dari bilangan
Kunci Latihan
Kunci Ulangan
No.
Kunci
No.
Kunci
No.
Kunci
No.
Kunci
1
B
19
E
1
D
16
C
2
C
20
E
2
E
17
E
3
C
21
E
3
E
18
A
4
B
22
E
4
D
19
D
5
C
23
A
5
C
20
D
6
E
24
E
6
E
21
A
7
D
25
B
7
E
22
C
8
C
26
C
8
E
23
D
9
C
27
B
9
C
24
E
10
C
28
D
10
C
25
A
11
C
29
B
11
D
26
D
12
C
30
B
12
A
27
C
13
B
31
E
13
E
28
A
14
B
32
A
14
A
29
A
15
D
33
B
15
A
30
A
16
C
34
C
17
A
35
A
18
B
36
E
Catatan :
37
C
Untuk no.29 dan 30
28.
a. Lyman
b. Balmer
c. Paschen
d. Bracket
e. Pfund
29.
a. 1 ke 3
b. 3 ke 1
c. 2 ke 3
d. 3 ke 2
e. ...
30.
a. 4 ke 2
b. 2 ke 4
c. 6 ke 4
d. 4 ke 6
e. ...
KUNCI ULANGAN
No.
Kunci
Jawaban
1
D
Sebagai penyerap energy terbaik dan pemancar energy terburuk
2
E
81 : 625
3
E
Momentum
4
D
T1 T2 dan m1  m2
5
C
1,32 x 10-19 J
6
E
Ek = hf –hfo
7
E
Energi dalam satu foton adalah E = h./c(h= tetapan Planck, c =
kecepatan Cahaya)
8
E
Negative, tidak keluar electron
9
C
3,2 x 1014
10
C
6,6 x 10-1 A
11
D
Sinar gamma
12
A
2,2 x 10-27 kgm/s
13
E
1,65 x 10-34 m
14
A
2,2 x 10-19 J
15
A
Digunakan sinar yang panjang gelombangnya lebih kecil
16
C
3,3 x 10-11 m
17
E
3 x 10-19
18
A
Sinar merah
19
D
0,08 A
20
D
2 eV
21
A
22
C
Gelombang dan materi
23
D
150 Volt
24
E
Tidak dapat menjelaskan terpecahnya garis spektrum bila atom berada
2 eV
m
dalam medan magnet luar
25
A
Molekul terdiri dari atom-atom
26
D
Nucleon
27
C
Thomson
28
A
1 1 
 R 2  2 , n  2, 3, 4,....

1 n 
29
A
Menyerap energi sebesar 12,089 eV
30
A
Dipancarkan sebesar 4,86 × 10-7 m
1
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
MATA PELAJARAN
: FISIKA
KELAS / SEMESTER
: XII IPA / Genap
PERTEMUAN KE
:7
ALOKASI WAKTU
: 3 x 45’
STANDAR KOMPETENSI
: 3. Menganalisis berbagai besaran fisis pada gejala
kuantum
dan
batas-batas
berlakunya
relativitas
Einstein dalam paradigma fisika modern
KOMPETENSI DASAR
: 3.2 Mendeskripsikan perkembangan teori atom
INDIKATOR
:

I.
Mendeskripsikan mekanika kuantum
Tujuan Pembelajaran :
Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat :
1. menyebutkan jenis-jenis bilangan kuantum (utama, orbital, magnetik, dan
spin).
2. Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan bilangan kuantum dari
sebuah elektron yang disampaikan oleh guru.
3. Guru memberikan beberapa soal menentukan bilangan kuantum dari sebuah
elektron untuk dikerjakan oleh peserta didik.
4. Guru memberikan beberapa soal tentang konfigurasi elektron
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika
masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru
dapat langsung memberikan bimbingan.
II.
Materi Ajar
:
Pengertian Bilangan Kuantum
Bilangan kuantum adalah suatu nilai yang menjelaskan kuantitas kekal dalam
sistem dinamis. Bilangan kuantum menggambarkan sifat orbital dan elektron
dalam orbital.
Bilangan kuantum menentukan tingkat energi utama atau jarak dari inti, bentuk
orbital, orientasi orbital, dan spin elektron. Setiap sistem kuantum dapat memiliki
satu atau lebih bilangan kuantum.
Macam-Macam Bilangan Kuantum
Untuk menjelaskan elektron secara lengkap dibutuhkan empat macam bilangan
kuantum, yaitu:
1. Bilangan kuantum utama (n) yang menyatakan tingkat energi.
2. Bilangan kuantum azimut (ℓ) yang menyatakan bentuk orbital.
3. Bilangan kuantum magnetik (m) yang menyakatakan orientasi orbital dalam
ruang tiga dimensi.
4. Bilangan kuantum spin (s) yang menyatakan spin elektron pada sebuah atom.
Penjelasan Bilangan Kuantum
Bilangan kuantum utama
Bilangan kuantum utama (primer) digunakan untuk menyatakan tingkat energi
utama yang dimiliki oleh elektron dalam sebuah atom. Bilangan kuantum utama
tidak pernah bernilai nol. Semakin tinggi nilai n semakin tinggi pula energi
elektron.
Untuk sebuah atom, nilai bilangan kuantum utama berkisar dari 1 ke tingkat energi
yang mengandung elektron terluar. Bilangan kuantum utama mempunyai nilai
sebagai bilangan bulat positif 1, 2, 3, dst. Nilai-nilai tersebut melambangkan K, L,
M, dst.
Kulit
K
L
M
N
O
Nilai n
1
2
3
4
5
Bilangan kuantum azimut
Bilangan kuantum azimut sering disebut dengan bilangan kuantum angular (sudut).
Energi sebuah elektron berhubungan dengan gerakan orbital yang digambarkan
dengan momentum sudut. Momentum sudut tersebut dikarakterisasi menggunakan
bilangan kuantum azimut. Bilangan kuantum azimut menyatakan bentuk suatu
orbital dengan simbol ℓ.
Bilangan kuantum azimut juga berhubungan dengan jumlah subkulit. Nilai ini
menggambarkan subkulit yang dimana elektron berada. Untuk subkulit s, p, d, f,
bilangan kuantum azimut berturut-turut adalah 0, 1, 2, 3.
Bilangan kuantum magnetik
Bilangan kuantum magnetik menyatakan tingkah laku elektron dalam medan
magnet. Tidak adanya medan magnet luar membuat elektron atau orbital
mempunyai nilai n dan ℓ yang sama tetapi berbeda m. Namun dengan adanya
medan magnet, nilai tersebut dapat sedikit berubah. Hal tersebut dikarenakan
timbulnya interaksi antara medan magnet sendiri dengan medan magnet luar.
Bilangan kuantum magnetik ada karena momentum sudut elektron, gerakannya
berhubungan dengan aliran arus listrik. Karena interaksi ini, elektron
menyesuaikan diri di wilayah tertentu di sekitar inti. Daerah khusus ini dikenal
sebagai orbital. Orientasi elektron di sekitar inti dapat ditentukan dengan
menggunakan bilangan kuantum magnetik m.
Kulit
(n)
n=1
Subkulit
(l)
Nama
Orbital
Orientasi (m1)
(nl)
Jumlah
Maksimum
Orbital
Terisi
l=0
1s
ml = 0
1
2 e-
l=0
2s
ml = 1, 0-1
1
2 e-
l=1
2p
ml = 1, 0-1
3
6 e-
l=0
3s
ml = 0
1
2e-
l=1
3p
ml = 1, 0-1
3
6 e-
l=2
3d
ml = 2, 1, 0, -1, -2
5
10 e-
n=2
n=3
Bilangan kuantum spin
Bilangan kuantum spin menyatakan momentum sudut suatu partikel. Spin
mempunyai simbol s atau sering ditulis dengan ms (bilangan kuantum spin
magnetik). Suatu elektron dapat mempunyai bilangan kuantum spin s = +½ atau –
½.
Nilai positif atau negatif dari spin menyatakan spin atau rotasi partikel pada sumbu.
Sebagai contoh, untuk nilai s = +½ berarti berlawanan arah jarum jam (ke atas),
sedangkan s = -½ berarti searah jarum jam (ke bawah). Diambil nilai setengah
karena hanya ada dua peluang orientasi, yaitu atas dan bawah. Dengan demikian,
peluang untuk mengarah ke atas adalah 50% dan peluang untuk mengarah ke
bawah adalah 50% .
III.
Model dan Metode Pembelajaran :
Model : kooperatif learning
Metode : diskusi kelompok
IV.
Langkah-langkah pembelajaran :
No.
1.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
Kegiatan Awal (Apersepsi)
WAKTU
15 menit
1. Menuliskan materi pokok.
2.
Menyebutkan tujuan pembelajaran.
3.
Memberi motivasi dengan pertanyaan
Bilangan kuantum utama menunjukkan apa ?
Bilangan kuantum utama menunjukkan kulit atom
2.
Kegiatan Inti :

Perwakilan peserta didik diminta untuk menyebutkan bilangan
kuantum.

Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai
karakteristik bilangan kuantum (utama, orbital, magnetik, dan
spin).

Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan bilangan
95 menit
No.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
WAKTU
kuantum dari sebuah elektron yang disampaikan oleh guru.

Guru memberikan beberapa soal menentukan bilangan kuantum
dari sebuah elektron untuk dikerjakan oleh peserta didik.

Guru memberikan beberapa soal tentang konfigurasi elektron

Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar
atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat
menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan
bimbingan.
3.
V.
VI.
Kegiatan Penutup
25 menit
a.
Guru membantu siswa membuat kesimpulan
b.
Mengevaluasi siswa dengan memberikan kuis
Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media
Media
: PPt tentang bilangan kuantum
Sumber
: Buku Fisika kelas XII, BSE Diknas
Penilaian
:
1. Jenis tagihan
:
Tes tertulis : post test / tes akhir
2. Bentuk instrumen
:
Uraian singkat
Instrumen Evaluasi : Tes akhir
1. Manakah orbital-orbital berikut yang tidak mungkin : 1p, 2s, 3f dan 4d!
2. Tuliskan notasi orbital untuk setiap pasangan bilangan kuantum:
a. n = 1, l = 0, m = 0
b. n = 2, l = 1, m = – 1
c. n = 3, l = 2, m = + 1
3. Tuliskan konfigurasi elektron atom unsur: 23V, 35Br dan 50 Sn!
4. Tuliskan konfigurasi elektron secara singkat atom unsur: 28Ni, 53I dan 56 Ba!
5. Tentukan harga keempat bilangan kunatum elektron terakhir atom unsur 23V, 35Br dan
50 Sn!
6. Tentukan harga keempat bilangan kunatum elektron terakhir ion
50 Sn
4+
23V
2+
, 35Br - dan
!
7. Tentukan letak unsur dalam sistem periodik unsur untuk atom unsur: 28Ni, 53I dan 56
Ba!
8. Tentukan letak unsur dalam sistem periodik unsur untuk atom unsur yang berbentuk
ion:
23V
2+
, 35Br – dan 50 Sn 4 + !
Mengetahui,
Palembang,
Juli 2014
Kepala MAN 1 Palembang
Guru Fisika
H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I
Amalia, M. P fis
NIP 197202111998031006
NIP 198011152005012008
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
MATA PELAJARAN
: FISIKA
KELAS / SEMESTER
: XII IPA / Genap
PERTEMUAN KE
:8
ALOKASI WAKTU
: 3 x 45’
STANDAR KOMPETENSI
: 3. Menganalisis berbagai besaran fisis pada gejala
kuantum
dan
batas-batas
berlakunya
relativitas
Einstein dalam paradigma fisika modern
KOMPETENSI DASAR
: 3.3. Memformulasikan teori relativitas khusus untuk
waktu, panjang, dan massa, serta kesetaraan massa
dengan energi yang diterapkan dalam teknologi
INDIKATOR

I.
:
Memformulasikan relativitas khusus untuk massa, panjang dan waktu
Tujuan Pembelajaran :
Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat :
1.
Menerangkan percobaan Michelson-Morley untuk membuktikan ada-tidaknya
eter.
2.
Menjelaskan ketidakabsahan penggunaan transformasi Galileo dan mekanika
Newton dalam mengukur laju benda yang bergerak mendekati kecepatan
cahaya.
II.
3.
Menjelaskan postulat Einstein.
4.
Menjelaskan syarat terjadinya transformasi Lorentz.
5.
Menghitung kecepatan benda yang bergerak menurut transformasi Lorentz.
Materi Ajar
:
1. Percobaan Michelson Morley
Setelah berhasil mengukur kecepatan cahaya, Michelson melangkah lagi untuk
membuktikan keberadaan eter. Michelson mempersepsikan cahaya ibarat
gelombang suara yang relatif terhadap udara, sehingga gelombang cahaya
seharusnya juga relatif terhadap eter (jika memang ada). Perangkat percobaan
Michelson ini disetting sedemikian rupa untuk menciptakan keadaan cahaya ketika
bergerak searah dengan eter, cahaya ketika bergerak berlawanan arah dengan eter.
Michelson berhipotesis bahwa seharus kecepatan cahaya ketika searah dengan eter
akan lebih besar dari pada ketika berlawanan dengan eter.
Tetapi, setelah percobaan ini dilakukan berulangkali, ternyata konsep tentang
adanya eter tidak bisa dipertahankan, kecepatan cahaya ke arah manapun dia
bergerak pada percobaan Michelson itu besarnya sama.
hasil percobaan Michelson dan Morley menunjukkan kesimpulan bahwa hipotesis
adanya eter yang terdapat di setiap tempat adalah salah, atau tegasnya eter tidak ada.
Hasil percobaan Michelson dan Morley mencakup dua hal yang penting.
1. Hipotesa tentang medium eter tidak dapat diterima sebagai teori yang benar,
sebab medium eter tidak lulus dari ujian pengamatan.
2. Kecepatan cahaya adalah sama dalam segala arah, tidak bergantung kepada gerak
bumi.
2. Transformasi Galileo
Jauh sebelum Einstein lahir, Galileo Galilei telah membuat pemikiran tentang
relativitas atau yang lebih dikenal dengan transformasi relativitas Galilean.
Untuk memahami relativitas galilean tinjaulah kerangka acuan di bawah ini :
YB
v
OB
XB
ZB
YA
O
XA
ZA
Ada dua macam obyek dengan kerangka acuannya masing-masing. Obyek OA
dengan kerangka XAYAZA dan obyek OB dengan kerangka XBYBZB. OA melihat OB
bergerak dengan kecepatan v ke arah sumbu XB. Jika merunut pada pemikiran
Galileo, karena sumbu YA sejajar dengan YB dan sumbu ZA sejajar pula dengan ZB,
maka bisa dikatakan YA = YB dan ZA = ZB, sehingga yang perlu diperhatikan
hanyalah sumbu XA dan XB, dengan pengamat A di OA dan pengamat B di OB.
Tinjau dua pengamat tersebut, OA dan OB yang bergerak relatif satu sama lain
dengan kecepatan tetap v.
Kecepatan OB relatif terhadap OA adalah v dan
kecepatan OA relatif terhadap OB adalah  v. Waktu permulaan t = 0 jadi baik OA
maupun OB bersamaan waktunya. Perhatikan diagram berikut.
Menurut Galileo, OA melihat OB bergerak sejauh :
XB = XA + vt
Sementara jika dibalik, OB melihat OA bergerak sejauh :
XA = XB  vt
Perhatikan bahwa baik di OA maupun OB, waktu t senantiasa bernilai sama. Inilah
yang dikenal sebagai transformasi Galileo .
Gambar 2. Wanita A
yang diam, laki-laki di
atas lori bergerak dengan
kecepatan v relatif
terhadap A dan buah
apel jatuh sebagai obyek
titik P
Sekarang anggaplah suatu benda ditempatkan pada titik P (lihat gambar 2). Kedua
pengamat mendapatkan persamaan kecepatan dan posisi sebagai berikut.
XB = XA + vt
YA = YB
vBx = vAx + v
vAy = vBy
Dimana XA dan YA adalah koordinat titik P diukur oleh pegamat A dan X B dan YB
adalah koordinat yang diukur oleh pengamat B. Sedangkan vAx, dan vAy adalah
komponen kecepatan P yang diukur oleh A, dan vBx dan vBy adalah komponen
kecepatan yang diukur oleh B. Waktu tang diukur t dan v adalah kecepatan relatif
kedua pengamat. Persamaan posisi dan kecepatan ditulis dalam bentuk vektor
adalah sebagai berikut. Persamaan yang muncul dikenal dengan Transformasi
Relativitas Galileo
rB = rA + v t
vB = vA + v
Semua perubahan bentuk persamaan ini dapat dilihat pada diagram berikut:
beberapa saat t
Dengan demikian galileo berkonsep bahwa tidak ada ruang mutlak yang ada adalah
ruang relatif. Isaac Newton dengan mengacu pada transformasi Galileo, juga
menolak adanya ruang mutlak. Menurut Newton, sebuah obyek hanya bisa disebut
bergerak jika telah terjadi perubahan jarak dengan obyek lain (sembarang obyek)
di
dunia ini. Jadi yang ada hanya ruang relatif. Namun baik Galileo
maupun Newton tetap meyakini adanya waktu mutlak. Yakni waktu bagi seluruh
obyek di alam semesta ini adalah identik, tanpa dipengaruhi kedudukan dan
kecepatan setiap obyek. Anggapan tentang waktu mutlak inilah yang direvisi oleh
Einstein dengan relativitas khususnya.
3. Postulat Einstein
Postulat I
Hukum-hukum fisik dapat dinyatakan dengan persamaan yang berbentuk sama,
dalam semua kerangka acuan yang bergerak dengan kecepatan tetap satu terhadap
yang lain, artinya bentuk persamaan dalam fisika selalu tetap meskipun diamati dari
keadaan yang bergerak.
Postulat II
Kelajuan cahaya dalam ruang hampa sama besar untuk semua pengamat, tidak
tergantung dari gerak pengamat. Artinya laju cahaya tetap c = 3 108 m/s walaupun
diamati oleh pengamat yang diam maupun oleh pengamat yang sedang bergerak,
dan tidak ada benda yang kelajuannya = laju cahaya.
4. Transformasi Lorentz
transformasi Lorentz hanya valid untuk kondisi pengamat dan objek yang diam.
III.
Model dan Metode Pembelajaran :
Model : kooperatif learning
Metode : diskusi kelompok
IV.
Langkah-langkah pembelajaran :
No.
1.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
Kegiatan Awal (Apersepsi)
1.
Menuliskan materi pokok.
2.
Menyebutkan tujuan pembelajaran.
3.
Memberi motivasi dengan pertanyaan
WAKTU
15 menit
Bagaimana cahaya matahari bisa sampai ke bumi ?
Dengan radiasi.
Apakah memerlukan perantara ? Tidak
2.
Kegiatan Inti :

Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai
percobaan Michelson-Morley untuk membuktikan ada-tidaknya
eter.

Guru menjelaskan ketidakabsahan penggunaan transformasi
Galileo dalam mengukur laju benda yang bergerak mendekati
kecepatan cahaya.

Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan postulat
Einstein.

Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan
kecepatan relatif sebuah benda yang disampaikan oleh guru.

Guru memberikan beberapa soal menentukan kecepatan relatif
sebuah benda untuk dikerjakan oleh peserta didik.

Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar
atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat
menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan
bimbingan.

Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan syarat
terjadinya transformasi Lorentz.

Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan kontraksi
Lorentz yang disampaikan oleh guru.

Guru memberikan beberapa soal menentukan kontraksi Lorentz
untuk dikerjakan oleh peserta didik.
95 menit
No.
KEGIATAN PEMBELAJARAN

WAKTU
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar
atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat
menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan
bimbingan
3.
V.
VI.
Kegiatan Penutup
25 menit
a.
Guru membantu siswa membuat kesimpulan
b.
Mengevaluasi siswa dengan memberikan kuis
Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media
Media
: PPt tentang relativitas
Sumber
: Buku Fisika kelas XII, BSE Diknas
Penilaian
:
1. Jenis tagihan
:
Tes tertulis : post test / tes akhir
2. Bentuk instrumen
:
Uraian singkat
Instrumen Evaluasi : Tes akhir
1. Sebuah pesawat angkasa bergerak dengan kecepatan 0,5 c terhadap pengamat
yang diam. Pesawat angkasa ke-dua bergerak dengan kecepatan 0,5 c relatif
terhadap pesawat yang pertama. Berapa kecepatan pesawat ke-dua menurut
pengamat yang diam ?
2. Seseorang yang bergerak dengan laju 0,8 c melihat orang yang memungut sebuah
jam. Menurut pengamatannya orang itu memungut jam dalam tempo 10 detik.
Berapa lama waktu itu dirasakan oleh orang yang memungut jam ?
Mengetahui,
Palembang,
Juli 2014
Kepala MAN 1 Palembang
Guru Fisika
H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I
Amalia, M. P fis
NIP 197202111998031006
NIP 198011152005012008
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
MATA PELAJARAN
: FISIKA
KELAS / SEMESTER
: XII IPA / Genap
PERTEMUAN KE
:9
ALOKASI WAKTU
: 3 x 45’
STANDAR KOMPETENSI
: 3. Menganalisis berbagai besaran fisis pada gejala
kuantum
dan
batas-batas
berlakunya
relativitas
Einstein dalam paradigma fisika modern
KOMPETENSI DASAR
: 3.3. Memformulasikan teori relativitas khusus untuk
waktu, panjang, dan massa, serta kesetaraan massa
dengan energi yang diterapkan dalam teknologi
INDIKATOR
:

Memformulasikan relativitas khusus untuk massa, panjang dan waktu

Menganalisis relativitas panjang, waktu, massa
I.
Tujuan Pembelajaran :
Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat :
1.
Menunjukkan perubahan panjang sebuah benda yang bergerak dengan laju
mendekati kecepatan cahaya oleh seorang pengamat.
II.
2.
Menjelaskan syarat terjadinya dilatasi waktu.
3.
Menjelaskan relativitas massa.
Materi Ajar
:
1. Dilatasi waktu (Pemuaian waktu)
t =
t o
2
1-
v
2
c
to = selang waktu yang diamati pada kerangka diam (diukur dari
kerangka bergerak)
t = selang waktu pada kerangka bergerak (diukur dari kerangka diam)
2. Kontraksi panjang
Benda yang panjangnya Lo, oleh pengamat yang bergerak sejajar dengan
panjang benda dan dengan kecepatan v, panjangnya akan teramati sebagai
L.
2
L = Lo 1 - v
2
c
L = panjang benda pada kerangka bergerak
Lo = panjang benda pada kerangka diam
3. Massa dan Energi Relativistik
Massa benda yang teramati oleh pengamat yang tidak bergerak terhadap
benda, berbeda dengan massa yang teramati oleh pengamat yang bergerak
dengan kecepatan v terhadap benda.
m=
m0
2
1-
v
2
c
mo = massa diam atau massa yang teramati oleh pengamat yang tidak
bergerak terhadap benda.
m = massa relativistik = massa benda dalam kerangka bergerak atau massa
yang teramati oleh pengamat yang bergerak dengan kecepatan v terhadap
tanah.
Besaran energi kinetik
Ek =
m o c2
2
1-
 mo c2
v
2
c
Ek = m c2  mo c2
Ek = (m - mo) c²
Ek = E  Eo
E = energi total = m c²
Eo = energi diam = mo c²
Ek = energi kinetik benda
III.
Model dan Metode Pembelajaran :
Model : kooperatif learning
Metode : diskusi kelompok
IV.
Langkah-langkah pembelajaran :
No.
1.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
Kegiatan Awal (Apersepsi)
WAKTU
10 menit
1. Menuliskan materi pokok.
2.
Menyebutkan tujuan pembelajaran.
3.
Memberi motivasi dengan pertanyaan
Bilangan kuantum utama menunjukkan apa ?
Bilangan kuantum utama menunjukkan kulit atom
2.
Kegiatan Inti :

Dalam diskusi kelas, peserta didik mendiskusikan perubahan
panjang sebuah benda yang bergerak dengan laju mendekati
kecepatan cahaya akan terlihat lebih pendek oleh seorang
pengamat jika benda tersebut bergerak searah kerangka acuan.

Dalam diskusi kelas, peserta didik mendiskusikan dilatasi
65 menit
No.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
WAKTU
waktu sebuah benda yang bergerak dengan laju mendekati
kecepatan cahaya

Dalam diskusi kelas, peserta didik mendiskusikan relativitas
massa sebuah benda yang bergerak dengan laju mendekati
kecepatan cahaya akanmenjadi lebih berat.

Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan kontraksi
panjang massa dan waktu yang disampaikan oleh guru.

Guru memberikan beberapa soal menentukan kontraksi panjang
massa dan waktu untuk dikerjakan oleh peserta didik.

Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar
atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat
menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan
bimbingan.
3.
V.
VI.
Kegiatan Penutup
15 menit
a.
Guru membantu siswa membuat kesimpulan
b.
Mengevaluasi siswa dengan memberikan kuis
Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media
Media
: PPt tentang relativitas
Sumber
: Buku Fisika kelas XII, BSE Diknas
Penilaian
:
1. Jenis tagihan
:
Tes tertulis : post test / tes akhir
2. Bentuk instrumen
:
Uraian singkat
Instrumen Evaluasi : Tes akhir
1. Dua orang kembar A dan B berumur 25 tahun. Pada usia tersebut A berkelana
dengan pesawat antariksa ke suatu planet diluar tata surya kita. A kembali ke
bumi tepat ketika B berusia 35 tahun. Jika kecepatan pesawat antariksa 0,98 c,
berapakah umur B menurut pengamatan A ?
2. Sebuah benda dalam keadaan diam massanya 1 kg. Berapakah massa benda itu
jika bergerak dengan kecepatan 0,4 c ?
3. Benda yang panjangnya 100 m diamati oleh pengamat yang bergerak sejajar
dengan panjang kawat dan dengan laju 2.105 km/s. Berapakah panjang benda itu
menurut pengamatan orang yang bergerak ?
4. Seorang antariksawan dari dalam pesawatnya melihat pesawat lain bergerak
dengan kecepatan 0,4 c mendekati pesawatnya. Pesawat itu dilihat dari bumi
bergerak dengan kecepatan 0,5 c. Menurut Eisntein berapa kecepatan pesawat
yang dinaiki antariksawan tersebut bila diamati dari bumi.
Mengetahui,
Palembang,
Juli 2014
Kepala MAN 1 Palembang
Guru Fisika
H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I
Amalia, M. P fis
NIP 197202111998031006
NIP 198011152005012008
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
MATA PELAJARAN
: FISIKA
KELAS / SEMESTER
: XII IPA / Genap
PERTEMUAN KE
: 10
ALOKASI WAKTU
: 3 x 45’
STANDAR KOMPETENSI
: 3. Menganalisis berbagai besaran fisis pada gejala
kuantum
dan
batas-batas
berlakunya
relativitas
Einstein dalam paradigma fisika modern
KOMPETENSI DASAR
: 3.3. Memformulasikan teori relativitas khusus untuk
waktu, panjang, dan massa, serta kesetaraan massa
dengan energi yang diterapkan dalam teknologi
INDIKATOR
:

Menganalisis relativitas energi, dan momentum

Mendeskripsikan penerapan kesetaraan massa dan energi pada teknologi nuklir
I.
Tujuan Pembelajaran :
Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat :
II.
1.
Menjelaskan relativitas momentum.
2.
Menjelaskan relativitas energi.
3.
Menjelaskan penerapan kesetaraan massa dan energi pada teknologi nuklir.
Materi Ajar
:
1. Kesetaraan Massa dan Energi
Dalam mengembangkan teorinya tentang relativitas, Einstein sampai kepada satu
kesimpulan yang di kemudian hari menjadi begitu penting. Einstein menyimpulkan
bahwa terdapat kesetaraan antara massa dan energi yang dirumuskan dalam
persamaannya yang terkenal, yang sangat identik dengan dirinya
Persamaan ini menyiratkan adanya kaitan antara massa sebuah benda dan
energinya, dimana dapat dikatakan bahwa massa dapat diubah menjadi energi.
Pada mulanya, kesetaraan massa dan energi belum menjadi prinsip penting. Sampai
disadari bahwa terdapat hubungan antara gaya ikat inti dan defek massa di dalam
inti atom. Jika prinsip kesetaraan massa dan energi ini diterapkan pada inti atom,
bisa dikatakan bahwa massa yang hilang (defek massa) telah diubah menjadi energi
untuk mengikat nukleon-nukleon di dalam inti atom. Jadi, defek massa bersesuaian
dengan energi ikat inti.
Demikian halnya dengan reaksi nuklir, teramati berkurangnya sejumlah massa
dalam reaksi nuklir dimana sebuah inti atom dapat diubah menjadi inti atom lain
disertai dengan pelepasan energi yang sangat besar. Energi yang sangat besar yang
dihasilkan dari reaksi nuklir berasal dari perubahan sejumlah massa inti yang
bereaksi.
III.
Model dan Metode Pembelajaran :
Model : kooperatif learning
Metode : diskusi kelompok
IV.
Langkah-langkah pembelajaran :
No.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
Kegiatan Awal (Apersepsi)
1.
WAKTU
10 menit
1. Menuliskan materi pokok.
2.
2.
Menyebutkan tujuan pembelajaran.
3.
Memberi motivasi dengan pertanyaan
Kegiatan Inti :

65 menit
Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai
relativitas momentum.

Peserta didik memperhatikan penjelasan relativitas energi yang
disampaikan oleh guru.

Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan
momentum, dan energi relativistik dari sebuah benda yang
disampaikan oleh guru.

Guru memberikan beberapa soal menentukan menentukan
massa, momentum, dan energi relativistik dari sebuah benda
untuk dikerjakan oleh peserta didik.

Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau
belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat
menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan
bimbingan.

Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai
penerapan kesetaraan massa dan energi pada teknologi nuklir.
3.
V.
Kegiatan Penutup
15 menit
a.
Guru membantu siswa membuat kesimpulan
b.
Mengevaluasi siswa dengan memberikan kuis
Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media
Media
: PPt tentang relativitas
Sumber
: Buku Fisika kelas XII, BSE Diknas
VI.
Penilaian
:
1. Jenis tagihan
:
Tes tertulis : post test / tes akhir
2. Bentuk instrumen
:
Uraian singkat
Instrumen Evaluasi : Tes akhir
1. Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 0,8c. Berapakah energi total dan energi
kinetik elektron? ( me = 9 x 10-31 kg).
2. Dalam keadaan diam massa sebuah elektron 9,11 x 10-31 kg. Dengan kecepatan
berapa massa elektron akan menjadi dua kali lipat?
3. Sebuah pesawat antariksa bergerak secara relativistik dan pada suatu saat energi
kinetiknya adalah 1/12 kali energi diamnya. Berapakah laju pesawat saat itu?
4. Setiap detik di matahari terjadi perubahan 4 x 109 kg materi menjadi energi radiasi.
Jika laju cahaya di vakum 3 x 108 m/s, hitung daya yang dipancarkan oleh matahari?
Mengetahui,
Palembang,
Juli 2014
Kepala MAN 1 Palembang
Guru Fisika
H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I
Amalia, M. P fis
NIP 197202111998031006
NIP 198011152005012008
Lampiran 1 :
(Rubrik penilaian untuk Presentasi dan Diskusi)
LEMBAR OBSERVASI
KEGIATAN DISKUSI (AFEKTIF)
Mata Pelajaran : Fisika
Pertemuan
: ……....……………
Kelas
: XII
Hari/Tanggal
: ………………….…
Semester :
1 Materi
…………………….
:
Item Penilaian *)
Kelompok
No.
Nama
Skor
(1)
Kelompok 1
Kelompok 2
K
Kelompok 3
(2)
(3)
(4)
Nilai
Kelompok 4
Kelompok 5
K
Kelompok 6
Catatan *) Item Penilaian :
(1) Kerjasama Siswa
Skor
4
3
2
1
Kriteria
Siswa dapat memberi dan menerima penjelasan teman dalam kelompoknya
Siswa dapat memberikan penjelasan kepada teman pada kelompoknya tapi tidak
selalu menyetujui penjelasan temannya
Siswa dapat memberikan dan menerima penjelasan teman pada kelompoknya
Siswa tidak dapat memberikan dan menerima penjelasan teman pada
kelompoknya
(2) Antusias siswa dalam mengajukan pertanyaan
Skor
Kriteria
4
Siswa dapat mengajukan pertanyaan dengan jelas, lengkap dan ilmiah
3
Siswa dapat mengajukan pertanyaan dengan jelas, lengkap tapi tidak ilmiah
2
Siswa dapat mengajukan pertanyaan dengan jelas tapi tidak lengkap
1
Siswa tidak dapat mengajukan pertanyaan dengan jelas
(3) Presentasi
Skor
Kriteria
4
Siswa dapat menyajikan hasil diskusi dengan terstruktur, ilmiah dan memuaskan
3
Siswa dapat menyajikan hasil diskusi dengan terstruktur dan ilmiah
2
Siswa dapat menyajikan hasil diskusi dengan terstruktur
1
Siswa tidak dapat menyajikan hasil diskusi dengan terstruktur
(4) Antusias siswa dalam menjawab pertanyaan
Skor
Kriteria
4
Siswa berusaha menjawab pertanyaan dengan benar
3
Siswa berusaha menjawab pertanyaan dengan benar tapi masih bingung
2
Siswa berusaha menjawab pertanyaan tapi kurang tepat
1
Siswa tidak berusaha menjawab pertanyaan
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
MATA PELAJARAN
: FISIKA
KELAS / SEMESTER
: XII IPA / Genap
PERTEMUAN KE
: 11
ALOKASI WAKTU
: 3 x 45’
STANDAR KOMPETENSI
: 4. Menunjukkan penerapan konsep fisika inti dan
radioaktivitas dalam teknologi dan kehidupan seharihari
KOMPETENSI DASAR
: 4.1. Mengidentifikasi
karakteristik inti atom dan
radioaktivitas
INDIKATOR
:

Mendeskripsikan karakteristik inti atom

Mendeskripsikan karakteristik radioaktivitas

Mendeskripsikan prinsip kesetaraan massa dan energi pada konsep energi ikat inti

Mendeskripsikan karakteristik radioisotop
I.
Tujuan Pembelajaran :
Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat :
1. Menjelaskan pengertian nukleon.
2. Menjelaskan konsep partikel penyusun atom.
3. Membedakan nomor atom dan nomor massa atom.
4. Menghitung jumlah proton, elektron, dan neutron suatu atom berdasarkan
nomor atom dan nomor massanya.
5. Menjelaskan konsep isotop, isoton, dan isobar pada atom.
6. Mengklasifikasikan unsur ke dalam isotop, isoton, dan isobar.
7. Menjelaskan pengertian defek massa.
8. Menghitung energi ikat inti.
9. Menjelaskan pengertian radioaktivitas.
10. Menganalisis peristiwa radioaktivitas yang terjadi pada inti atom yang tidak
stabil.
11. Membedakan peluruhan alfa, beta, dan gamma.
12. Menghitung laju peluruhan dan waktu paroh pada inti atom yang tidak stabil.
II.
Materi Ajar
1.
2.
:
3. Isotop, isoton dan isobar
a. Unsur yang mempunyai jumlah proton yang sama, tetapi jumlah netron
yang berbeda disebut ISOTOP
b. Unsur yang mempunyai jumlah netron yang sama, disebut ISOTON
c. Unsur yang mempunyai nomor massa yang sama, tetapi nomor atom
berbeda disebut ISOBAR
4. Defek massa adalah perubahan massa partikel penyusun inti menjadi energi ikat
inti sehingga menyebabkan massa inti atom menyusut.
E  m.c 2.
E  ( Z .m p  ( A  Z ).mn  mi  931MeV
5.
6. Partikel yang sering muncul :
n , 11 p , 42 , 10e , 00 , 10 , 10
1
0
7.
III.
Model dan Metode Pembelajaran :
Model : kooperatif learning
Metode : diskusi kelompok
IV.
Langkah-langkah pembelajaran :
No.
1.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
Kegiatan Awal (Apersepsi)
WAKTU
15 menit
1. Menuliskan materi pokok.
2.
Menyebutkan tujuan pembelajaran.
3.
Memberi motivasi dengan pertanyaan
Partikel-partikel apa sajakah yang merupakan penyusun inti
atom ?
Jawab : elektron dan netron
2.
Kegiatan Inti :
- Seminggu sebelum presentasi, guru membagi peserta didik dalam 4
kelompok.
- Setiap kelompok diminta untuk menuliskan materi presentasi
dalam bentuk karya tertulis dan power point untuk presentasi.
95 menit
No.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
WAKTU
- Guru meminta kelompok 1 untuk mempresentasikan tentang inti
atom
- Guru meminta kelompok 2 untuk mempresentasikan tentang
radioaktivitas
- Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan
memberikan informasi tentang :
a. pengertian nukleon.
b. Nama-nama partikel penyusun inti.
c. Penentuan jumlah proton, elektron, dan neutron suatu atom
berdasarkan nomor atom dan nomor massanya.
d. pengertian isotop, isobar dan isoton.
e. contoh isotop, isoton dan isobar dari beberapa unsur.
f.
pengertian defek massa.
g. rumusan energi ikat inti.
h. pengertian radioaktivitas.
i.
perbedaan sinar alfa (α), sinar beta (β), dan sinar gamma (γ).
j.
pengertian waktu paroh.
k. perumusan waktu paroh, konstanta peluruhan, dan aktivitas
peluruhan yang disampaikan oleh guru.
3.
Kegiatan Penutup
25 menit
a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan
b. Mengevaluasi siswa dengan memberikan kuis
V.
VI.
Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media
Media
: PPt tentang radioaktivitas
Sumber
: Buku Fisika kelas XII, BSE Diknas
Penilaian
:
1. Jenis tagihan
:
Tes tertulis : post test / tes akhir
2. Bentuk instrumen
Uraian singkat
:
Instrumen Evaluasi : Tes akhir
1) Jika inti atom nitrogen ditembak
E. 81 dan 205
neutron maka terjadi reaksi inti sebagai
(Sumber soal : Soal EBTANAS 1987)
berikut 7N14 + on1 → 5B11 + X
X adalah...
4) Apabila 1H2 = 2,009 sma; 1H3 = 3,018
A. foton
sma; 2He4 = 4,003 sma, on1 = 1,009 sma
B. partikel γ
dan 1 sma = 931 Mev, maka energi yang
C. proton
dibebaskan pada reaksi :
D. partikel β
2
1H
E. partikel α
sebesar....
(Sumber soal : Soal EBTANAS 1986)
A. 12,103 Mev
+ 1H3 → 2He4 + on1 + energi
B. 15,250 Mev
2) Pada reaksi inti :
C. 15,780 Mev
1
235
→ 92U236→54Ke140 + 38Si94 +
on + 92U
D. 16,122 Mev
X
E. 16,761 Mev
X adalah...
(Sumber soal : Soal EBTANAS 1989)
A. sinar alpa
B. sinar beta
5) Masa inti karbon 6C12 adalah 12 sma.
C. 2 elektron
Jika setiap proton dan neutron massanya
D. 2 proton
1,0078 sma dan 1,0086 sma, dan 1 sma
E. 2 netron
setara dengan 931 MeV, maka besarnya
(Sumber soal : Soal EBTANAS 1987)
energi ikat inti 6C12 adalah....
A. 61,3 MeV
241
3) Unsur Plutonium (94Pu ) berturut-
B. 84,9 MeV
turut memancarkan : β, 2α, β, 2α, β, 4α,
C. 91,6 MeV
2β dan α , maka unsur itu berubah
D. 93,1 MeV
menjadi T yang bernomor atom dan
E. 102,6 MeV
nomor massa....
(Sumber soal : Soal EBTANAS 1990)
A. 76 dan 210
B. 76 dan 215
6) Reaksi inti di bawah ini yang
C. 77 dan 205
menghasilkan radioisotop dari bahan
D. 77 dan 230
yang di reaksikan adalah....
A. 6C12 + 6C12 → 10Ne20 + 2He4
D. (X – (Y + Z)} . 931 Mev
B. 4Be9 + 2He4 → 6C12 + on1
E. {(X + Z) – Y} . 931 Mev
C. 13Al + 2He → 15Ca + on
27
4
30
D. 7N + 2He → 8C + 1H
14
4
12
1
(Sumber soal : Soal EBTANAS 1994)
2
E. 11Na23 + on1 → 11Na24
9) Massa inti 4Be9 = 9,0121 sma, massa
(Sumber soal : Soal EBTANAS 1991)
proton = 1,0078 sma dan massa neutron
1,0086 sma. Bila 1 sma setara dengan
7) Hubungan antara massa inti dengan
energi sebesar 931 MeV, maka energi
massa unsur-unsur penyusun inti atom
ikat atom 9Be 4 adalah....
adalah....
A. 51,39 MeV
A. massa inti = massa proton + massa
B. 57,82 MeV
neutron
C. 62,10 MeV
B. massa inti > massa proton + massa
D. 90,12 MeV
neutron
E. 90,74 MeV
C. massa inti < massa proton + massa
(Sumber soal : Soal EBTANAS 1998)
neutron
D. massa proton < massa inti + massa
10) Jika Nitrogen ditembak dengan
neutron
partikel alfa , maka dihasilkan sebuah
E. massa proton = massa neutron -
inti Oksigen dan sebuah proton seperti
massa inti
terlihat pada reaksi inti berikut ini:
(Sumber soal : Soal EBTANAS 1993)
4
2H
+ 7N14 → 8O17 + 1H1
Diketahui massa inti :
8) Massa suatu inti atom = X sma. Bila
4
2H
= 4,00260 sma 7N14 = 14,00307 sma
massa seluruh proton dan neutron
17
8O
penyusun inti adalah Y sma dan Z sma,
Jika 1 sma setara dengan energi 931
maka besar energi ikat inti atom itu
Mev, maka pada reaksi diatas....
adalah....
A. dihasilkan energi 1,20099 Mev
= 16,99913 sma 1H1 = 1,00783 sma
B. diperlukan energi 1,20099 Mev
C. dihasilkan energi 1,10000 Mev
A. {(X + Y + Z)} . 931 Mev
D. diperlukan energi 1,10000 Mev
B. {Y – (X + Z)} . 931 Mev
E. diperlukan energi 1,00783 Mev
C. {(Y + Z) – X} . 931 Mev
(Sumber soal : Soal UN 2008 )
Mengetahui,
Palembang,
Juli 2014
Kepala MAN 1 Palembang
Guru Fisika
H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I
Amalia, M. P fis
NIP 197202111998031006
NIP 198011152005012008
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
MATA PELAJARAN
: FISIKA
KELAS / SEMESTER
: XII IPA / Genap
PERTEMUAN KE
: 12
ALOKASI WAKTU
: 3 x 45’
STANDAR KOMPETENSI
: 4. Menunjukkan penerapan konsep fisika inti dan
radioaktivitas dalam teknologi dan kehidupan seharihari
KOMPETENSI DASAR
: 4.1. Mengidentifikasi
karakteristik inti atom dan
radioaktivitas
INDIKATOR
:

Mendeskripsikan karakteristik radioaktif pada reaksi fisi dan fusi

Mendeskripsikan pemanfaatan dalam bidang kesehatan, industri, dan pertanian

Mendeskripsikan skema reaktor nuklir dan manfaatnya

Mendeskripsikan penghitungan umur fosil atau batuan dengan menggunakan prinsip
waktu paruh

I.
Menjelaskan bahaya radioisotop dan cara mengurangi resikonya
Tujuan Pembelajaran :
Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat :
1. Menjelaskan syarat terjadinya reaksi inti.
2. Menuliskan persamaan reaksi inti.
3. Menjelaskan pengertian fisi nuklir.
4. Menjelaskan proses fisi nuklir.
5. Menjelaskan proses reaksi fisi berantai.
6. Menjelaskan skema reaktor nuklir dan manfaatnya.
7. Menjelaskan pengertian fusi nuklir.
8. Menjelaskan proses fusi nuklir.
9. Menjelaskan efek yang ditimbulkan oleh radiasi.
10. Menjelaskan pemanfaatan radioaktif dalam bidang kesehatan, industri, dan
pertanian.
11. Menghitung umur fosil atau batuan dengan menggunakan prinsip waktu paruh.
12. Menjelaskan bahaya radioaktif dan cara mengurangi risikonya.
II.
Materi Ajar
:
1. Reaksi inti :
dibuat dengan cara menembakkan netron pada sebuah inti berat sehingga
dipancarkan energi
Contoh :
31
15P
+
1
0n
--->
32
15P
+ 00g + Energi
2. Hukum kekekalan pada reaksi inti :
a. Kekekalan Momentum
b. Kekekalan Nomor Atom
c. Kekekalan Nomor Massa
d. Kekekalan Energi
Contoh :
238
92U
+
1
0n
--->
239
92U
+
0
0g
+ Energi
3. Penerapan proses nuklir
Energi dapat dilepaskan pada sebuah reaksi nuklir dengan cara :
 Reaksi Fisi = Pembelahan inti
o Biasanya karena ditembakkan dengan netron yang menyebabkan nukleus
membelah.
o Massa dikonversi menjadi energi
o Semua reaktor nuklir sekarang ini menggunakan fisi.
o Fisi dikendalikan dengan menggunakan moderator, yaitu materi yang
menyerap netron sehingga reaksi berantai dapat dikendalikan.
 Reaksi Fusi = Penggabungan inti
o Reaksi fusi menggunakan inti ringan, biasanya isotop hidrogen yang disebut
deuterium membentuk inti yang lebih berat (biasanya Helium)
o Reaksi fusi harus dilakukan pada suhu tinggi dan biasanya sulit terjadi pada
kondisi laboratorium
o Sekarang ini, tidak ada lagi reaktor fusi di bumi.
o Matahari dan bintang menghasilkan energi karena reaksi fusi
4. Diagram reaktor nuklir
5. RADIOISOTOP
Radioisotop adalah isiotop dari zat radioaktif, dibuat dengan menggunakan reaksi
inti dengan netron.
Penggunaan radioisotop:
- Bidang hidrologi
- biologi
- industri, dan lain-lain
Manfaat Radioisotop :
1. Bidang kedokteran
-24.
Iodium-131
-sel kanker dalam tubuh manusia dengan Kobalt-60.
-24.
2. Bidang pertanian
-unsur tertentu oleh tumbuhan.
karakteristik baru.
-14.
-serangga.
-60.
3. Bidang industri
atau mengukur ketebalan baja
dengan sinar
gamma yang dipancarkan Kobalt-60 atau Iridium-192.
-90 atau sinar
beta.
ikan pekerjaan mengeruk lumpur pelabuhan dan terowongan
dengan
memasukkan isotop Silikon ke dalam lumpur.
4. Bidang hidrologi
ukur kecepatan aliran atau debit fluida dalam pipa.
lumpur bergerak
dan terbentuk.
5. Dalam bidang seni dan sejarah
-14.
III.
Model dan Metode Pembelajaran :
Model : kooperatif learning
Metode : diskusi kelompok
IV.
Langkah-langkah pembelajaran :
No.
1.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
Kegiatan Awal (Apersepsi)
WAKTU
15 menit
1. Menuliskan materi pokok.
2.
Menyebutkan tujuan pembelajaran.
3.
Memberi motivasi dengan pertanyaan
Partikel-partikel apa sajakah yang merupakan penyusun inti
atom ?
Jawab : elektron dan netron
2.
Kegiatan Inti :
- Seminggu sebelum presentasi, guru membagi peserta didik dalam 4
kelompok.
- Setiap kelompok diminta untuk menuliskan materi presentasi
dalam bentuk karya tertulis dan power point untuk presentasi.
- Guru meminta kelompok 3 untuk mempresentasikan tentang reaksi
inti
- Guru meminta kelompok 4 untuk mempresentasikan tentang
manfaat dan bahaya radioisotop
- Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan
95 menit
No.
KEGIATAN PEMBELAJARAN
WAKTU
memberikan informasi tentang :
a. Persamaan reaksi inti yang disampaikan oleh guru.
b. syarat terjadinya reaksi inti.
c. persamaan reaksi inti.
d. pengertian fisi nuklir.
e. proses fisi nuklir.
f.
proses reaksi fisi berantai.
g. skema reaktor nuklir dan manfaatnya.
h. pengertian fusi nuklir.
i.
proses fusi nuklir.
j.
efek yang ditimbulkan oleh radiasi.
k. pemanfaatan radioaktif dalam bidang kesehatan, industri, dan
pertanian.
l.
Perhitungan umur fosil atau batuan dengan menggunakan
prinsip waktu paroh.
m. bahaya radioaktif dan cara mengurangi risikonya.
3.
V.
Kegiatan Penutup
25 menit
a.
Guru membantu siswa membuat kesimpulan
b.
Mengevaluasi siswa dengan memberikan kuis
Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media
Media
: PPt tentang reaksi inti dan manfaat serta bahaya
radioaktif
VI.
Sumber
: Buku Fisika kelas XII, BSE Diknas
Penilaian
:
1. Jenis tagihan
:
Tes tertulis : post test / tes akhir
2. Bentuk instrumen
PG
:
Instrumen Evaluasi : Tes akhir
(1) UN Fisika 2009 P04 No. 40
Yang merupakan pemanfaatan
Radioisotop Carbon-14 bermanfaat
radioisotop di bidang kesehatan adalah...
untuk.....
A. (1), (2), (3), dan (4)
A. pengobatan kanker
B. (1), (2), dan (3)
B. mendeteksi kebocoran pipa
C. (1) dan (3)
C. menentukan umur batuan atau fosil
D. (2) dan (4)
D. mekanisme reaksi fotosintesis
E. (4) saja
E. uji mutu kerusakan bahan industri
(4) UN Fisika 2009 P04 No. 39
(2) UN Fisika 2011 Paket 12 No. 40
Perhatikan persamaan reaksi fusi berikut
Pemanfaatan radioisotop antara lain
ini:
sebagai berikut :
1
1H
(1) Mengukur kandungan air tanah
Jika massa atom 1H1 = 1,009 sma, 1H2 =
(2) Memeriksa material tanpa merusak
2,014 sma, 1e0 = 0,006 sma dan 1 sma
(3) Mengukur endapan lumpur di
setara dengan energi 931 MeV, maka
pelabuhan
energi yang dihasilkan dari reaksi ini
(4) Mengukur tebal lapisan logam
adalah.....
Yang merupakan pemanfaatan di bidang
A. 1,862 MeV
industri adalah…
B. 1,892 MeV
A. (1), (2), (3), dan (4)
C. 1,982 MeV
B. (1), (2), dan (3)
D. 2,289 MeV
C. (2), (3), dan (4)
E. 2,298 MeV
+ 1H1→ 1H2 + 1e0 + E
D. (1), dan (3) saja
E. (2), dan (4) saja
(5) UN Fisika 2009 P45 No. 40
Perhatikan reaksi fusi di bawah ini!
H 2 + 1 H 3 → 2 He 4 + o n 1 + Q
(3) Soal UN Fisika 2012 Kode A86 No.
1
40
Jika : m H-2 = 2,01400 sma; m H-3 =
Pernyataan-pernyataan berikut:
2,016000 sma; m He-4 = 4,002600 sma;
(1) terapi radiasi
m n = 1,008665 sma. Banyaknya energi
(2) mengukur kandungan air tanah
yang dibebaskan reaksi adalah....
(3) sebagai perunut
A. 2774,4 MeV
(4) menentukan umur fosil
B. 2767,5 MeV
C. 2186,4 MeV
D. 2005,3 MeV
E. 1862,2 MeV
(6) UN Fisika 2010 P37 No. 35
Inti atom yang terbentuk memenuhi
reaksi fusi berikut di bawah ini:
1
P1+1P1→1d2+1e0+E
Diketahui :
Massa proton [1 P 1] = 1,0078 sma
Massa deutron [1 d 2] = 2,01410 sma
Massa elektron [1 e 0] = 0,00055 sma
Nilai E (energi yang dibebaskan) pada
reaksi fusi diatas adalah…..
A. 0,44 MeV
B. 0,68 MeV
C. 0,88 MeV
D. 1,02 MeV
E. 1,47 MeV
Mengetahui,
Palembang,
Juli 2014
Kepala MAN 1 Palembang
Guru Fisika
H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I
Amalia, M. P fis
NIP 197202111998031006
NIP 198011152005012008
Kunci Quiz 1
Kunci Quiz 2
No.
Kunci
No.
Kunci
No.
Kunci
No.
Kunci
1
D
14
D
1
B
21
A
2
C
15
D
2
A
22
A
3
C
16
3
A
23
A
4
C
17
A
4
E
24
C
5
B
18
A
5
C
25
B
6
-
19
D
6
D
26
D
7
B
20
7
D
27
C
B
21
8
A
28
8
9
1
n0
22
C
9
E
29
E
10
D
23
C
10
E
30
E
11
D
24
E
11
12
B
25
C
12
A
32
13
D
13
E
33
B
34
A
35
A
16
36
E
17
37
B
18
38
19
39
B
20
40
D
31
14
15
A
1. Apa isi teori atom Dalton ?
2. Sebutkan kelemahan teori atom Thomson !
3. Ceritakan bagaimana percobaan Rutherford sehingga ia bisa menyatakan teori
atomnya !
4. Menurut teori atom Bohr, elektron dapat berpindah dari satu orbit ke orbit
lainnya. Jika elektron berpindah dari lintasan dalam ke luar maka disertai
dengan.....................*] energi. Jika elektron berpindah dari lintasan luar ke
dalam maka disertai dengan...............**]energi.
1. Apa isi teori atom Dalton ?
2. Sebutkan kelemahan teori atom Thomson !
3. Ceritakan bagaimana percobaan Rutherford sehingga ia bisa menyatakan teori
atomnya !
4. Menurut teori atom Bohr, elektron dapat berpindah dari satu orbit ke orbit
lainnya. Jika elektron berpindah dari lintasan dalam ke luar maka disertai
dengan.....................*] energi. Jika elektron berpindah dari lintasan luar ke
dalam maka disertai dengan...............**]energi.
1. Apa isi teori atom Dalton ?
2. Sebutkan kelemahan teori atom Thomson !
3. Ceritakan bagaimana percobaan Rutherford sehingga ia bisa menyatakan teori
atomnya !
4. Menurut teori atom Bohr, elektron dapat berpindah dari satu orbit ke orbit
lainnya. Jika elektron berpindah dari lintasan dalam ke luar maka disertai
dengan.....................*] energi. Jika elektron berpindah dari lintasan luar ke
dalam maka disertai dengan...............**]energi.
1. Apa isi teori atom Dalton ?
2. Sebutkan kelemahan teori atom Thomson !
3. Ceritakan bagaimana percobaan Rutherford sehingga ia bisa menyatakan teori
atomnya !
4. Menurut teori atom Bohr, elektron dapat berpindah dari satu orbit ke orbit
lainnya. Jika elektron berpindah dari lintasan dalam ke luar maka disertai
dengan.....................*] energi. Jika elektron berpindah dari lintasan luar ke
dalam maka disertai dengan...............**]energi.
1. Apa isi teori atom Dalton ?
2. Sebutkan kelemahan teori atom Thomson !
3. Ceritakan bagaimana percobaan Rutherford sehingga ia bisa menyatakan teori
atomnya !
4. Menurut teori atom Bohr, elektron dapat berpindah dari satu orbit ke orbit
lainnya. Jika elektron berpindah dari lintasan dalam ke luar maka disertai
dengan.....................*] energi. Jika elektron berpindah dari lintasan luar ke
dalam maka disertai dengan...............**]energi.
1. Apa isi teori atom Dalton ?
2. Sebutkan kelemahan teori atom Thomson !
3. Ceritakan bagaimana percobaan Rutherford sehingga ia bisa menyatakan teori
atomnya !
4. Menurut teori atom Bohr, elektron dapat berpindah dari satu orbit ke orbit
lainnya. Jika elektron berpindah dari lintasan dalam ke luar maka disertai
dengan.....................*] energi. Jika elektron berpindah dari lintasan luar ke
dalam maka disertai dengan...............**]energi.