garis-garis besar program pengajaran (gbpp

RENCANA PROGRAM KEGIATAN
PEMBELAJARAN SEMESTER
(RPKPS)
FISIKA MODERN
OLEH :
Tim Penyusun
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK-UNIVERSITAS MURIA KUDUS
2009
Nama Matakuliah
: Fisika Modern
Kode / SKS
: TEL 213 / 2 SKS
Prasyarat
: -
Status Matakuliah
: Wajib
Deskripsi Singkat dan Tujuan Pembelajaran Matakuliah
:
Deskripsi mata Kuliah :
Mata kuliah ini merupakan pengembangan kemampuan mahasiswa terutama pada bidang
Relativitas Khusus, Sifat Partikel dari Gelombang, Sifat gelombang dari Partikel,
Struktur Atom, Mekanika Kuantum, Teori Kuantum Atom Hidrogrn, Atom Berelektron
Banyak, Mekanika Statistik, Fisika Zat Padat, Inti Atom, dan Fisika Partikel.
Tujuan Pembelajaran
1. Merumuskan dan menerapkan teori relativitas khusus, dalam kehidupan nyata
2. Menjelaskan dan merumuskan sifat partikel dari gelombang
3. Membedakan dan mengidentifikasi antara sifat gelombang dari partikel dan sifat
partikel dari gelombang.
4. Menggambarkan dan menjelaskan model atom
5. Menjabarkan rumus dan membuat analisis tentang mekanika kuantum
6. Mengmbangkan teori kuamtum untuk atom Hidrogen
7. Mengembangkan teori kuatum untuk atom berelktron banyak.
8. Menjelaskan dan mengedentifikasi antara mekanikastatistik dan
9. Menggambarkan dan menjelaskan struktur fisika zat padat
10. Memperdalam pemahaman tentang struktur inti suatu atom
11. Menjelaskan dan mengidentifikasi fisika partikel.
ocial ic
ocial
Target Pembelajaran
Setelah selesai mengikuti kuliah mahasiswa diharapkan dapat:
1. Menjelaskan Pemuaian waktu
2. Menurunkan rumus efek Dopler
3. Menjelaskan kontraksi Lorentz
4. Membuat analisis kelistrikan dan kemagnetan
5. Menjabarkan relativitas massa
6. Merumuskan massa dan energi dari suatu partikel
7. Mengidentifikasikan partikel tak bermasa
8. Menjelaskan dan menjabarkan persaman transformasi Lorentz.
Materi Pembelajaran
1. Pemuaian Waktu,
2. Efek Dopler,
3. Pengerutan Panjang
4. Kemagnetan Dan Kelistrikan
5. Relativitas Massa,
6.
Massa Dan Energi
7. Partikel Tak Bermassa
8. Transformasi Lorentz
9. Efek Fotolistrik,
10. Teori Kuantum Cahaya,
11. Dualitas Partikel Gelomb.,
12. Sinar X, Efek Compton,
13. Produksi Pasangan,
14. Foton Dan Gravitasi
15. Gelombang De Broglie,
16. Fungsi Gelombang,
17. Kecepatan Gelombang De Broglie,
18. Kecepatan Fase Dan Kecepatan Group,
19. Difraksi Partikel,
20. Partikel Dalam Kotak, Dan Prinsip Ketaktentuan
21. Model Atom,
22. Hamburan Partikel Alfa,
23. Hamburan Rutherford,
24. Demensi Iti, Orbit Elektron,
25. Spesktrum Atom, Atom Bohr,
26. Tingkat Energi Dan Spektrum,
27. Gerak Inti, Aksitasi Atom Dan Prinsip Korespondensi.
28. Mekanika Kuantum,
29. Persamaan Gelombang,
30. Persamaan Schrodinger,
31. Harga Ekspektasi,
32. Pantulan Dan Transmisi Oleh Sebuah Perintang,
33. Efek Terobosan Dan Osilator Harmonik.
34. Persamaan Schrodinger Untuk Atom Hidrogen,
35. Pemisahan Variabel,
36. Bilangan Kuantum
37. Efek Zeeman,
38. Kerapatan Peluang Elektron,
39. Transmisi Radiatif Dan Kaidah Seleksi
40. Spin Elektron,
41. Kopling Spin-Orbit,
42. Prinsip Eksklusi,
43. Fungsi Gelombang Simetrik Dan Anti Simetrik,
44. Membuat Konfigurasi Elektron,
45. Tabel Periodik, Momentum Sudut, Spektrum Elektron, Dan Spektrum Sinar X
46. Pembentukan Molekuler,
47. Perseroan Elektron,
48. Molekul Kompleks,
49. Tingkat Energi Rotasioanl,
50. Tingkat Energi Vibrasioanal Dan Spektrum Elektronik
51. Statistik Maxwell – Boltzman,
52. Energi Molekuler,
53. Laser,
54. Statistik Kuantum,
55. Radiasi Benda Hitam, dan Radiasi Planck,
56. Elektron Bebas Dalam Logam.
Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan
Pokok Bahasan
Minggu Ke
1.
Metode Pembelajaran
Relativitas Khusus

Ceramah
1. Pemuaian waktu

Diskusi

Ceramah

Diskusi
2. teori kuatum cahaya

Ceramah
3. teori Maxwell.

Diskusi
2. rumus efek Dopler
3. kontraksi Lorentz
4. analisis kelistrikan dan
kemagnetan
5. relativitas massa
6. massa dan energi dari suatu
2
partikel
7. partikel tak bermasa
8. persaman transformasi
Lorentz.
Sifat Partikel dari Gelombang
1. efek foto listrik.
3
4. partikel gelombang.
5. prinsip kerja sinar x secara
fisis dan matematika.
6. efek Compton.
4
7. produksi pasangan.
Sifat Gelombang dari Partikel

Ceramah
1. rumus de Broglie

Diskusi

Ceramah

Diskusi

Ceramah

Diskusi
2. Fungsi gelombang
3. analisis tentang kecepatan
group, dan difraksi partikel
4. proses partikel terperangkap
5
dalam kotak
5. prinsip ketaktentuan.
Struktur Atomik
1. model atom.
2. hamburan partikel alfa
3. matematika hamburan
6
Rutherford.
4. spektrum atom, model atom
Borh dan tingkat energi
5. gerak inti dan eksitasi atom.
Mekanika Kuantum
1. umum tentang mekanika
kuantum
2. hubungan antara Gel.
Mekanik dan gel.Schrodinger
3. harga ekspektasi
4. pantulan dan transmisi sebuah
perintang.
5. efek terobosan dan osilator
harmonik
Teori Kuantum Atom Hidrogen
1. pers. Schrodinger.
2. atom Hidrogen
3. pemisahan varibel untuk
menjelaskan pers. Gelombang
4. efek zeeman, kerapatan
peluang elektron
5. transmisi radiatif dan kaidah
seleksi
1. n menggambarkan elektron
bebas dalam logam.
Penjabaran RKBM
Minggu 1
Mahasiswa mengkaji buku-buku sumber yang relevan tentang Relativitas Khusus, Sifat
Partikel dari Geliombang, Sifat Gelombang dari Partikel, Mekanika Kuantum, Mekanika
statistik, Zat Padat dan Fisika Inti.
Minggu 2
Menjelaskan mengenai pokok bahasan sesuai dengan detail RKPBM, dilanjutkan dengan
mahasiswa berlatih menjabarakan semua pokok bahasaan yang diperkuliahkan.
Minggu 3
Menjelaskan mengenai pokok bahasan sesuai dengan detail RKPBM, dilanjutkan dengan
berlatih mengerjakan soal-soal latihan.
Minggu 4
Menjelaskan mengenai pokok bahasan sesuai dengan detail RKPBM, dilanjutkan dengan
Mahasiswa membuat ringkasan materi perkuliahan dan mejelaskan setiap pokok bahasan
sesuai dengan konsep-konsep fisika modern.
Minggu 5
Menjelaskan mengenai pokok bahasan sesuai dengan detail RKPBM, dilanjutkan dengan
Mahasiswa berlatih memecahkan persoalan mekanika kuantum, terutama tentang partikel
yang terperangkap dalam sumur potensial, menggunakan matematika fisika untuk
menjabarkan atau mengungkapkan persoalan-persoalan partikel tersebut.
Minggu 6
Menjelaskan mengenai pokok bahasan sesuai dengan detail RKPBM, dilanjutkan dengan
Mahasiswa berlatih mengerjakan tugas-tugas daan mengumpulkan sesuai dengan jadwal
(mengerjakan tugas terstruktur).
Evaluasi
1. Ketrampilan memecahkan masalah Atomik
2. Ketrampilan memecahkan masalah Gelombang
3. Ketrampilan memecahkan masalah Mekanika kwantum
Sumber Informasi, Bahan dan Referensi
Arthur Beiser, 1989, Concepts of Modern Physics, 3rd Edition, McGraw-Hill
International Book co, Aucland.
S.H. Patil, 1984, Elements of Modern Physics, Tate McGraw-Hill Publ. Co Ltd,
NewDelhi.
Kenneth S. Krane, 1988, Introductory Modern Physics, John Willey & Sons, Amerika
Kusminarto, 1993, Pokok-Pokok Fisika Modern, Universitas Gajah Mada.
M. Alonso & E.J. Finn, 1980. Fundamental University Physica, Quantum an Statitical
Physica, Addison-Wesley, Publ. Co. Reading.