of 18/18
P2RP – LP3M UB FORMAT DASAR RPS DAN RENCANA TUGAS MAHASISWA MATA KULIAH Fisika Moderen Disusun oleh: Unggul P. Juswono, ( UPJ) Chomsin S. Widodo, (CHO) Ahmad Hidayat (AH) UNIVERSITAS BRAWIJAYA 2019

MATA KULIAH Fisika Moderen...RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER MATA KULIAH KODE RUMPUN MATA KULIAH BOBOT (sks) SEMESTER Tgl. Penyusunan Fisika Moderen MAP 61108 Fisika Moderen 3 3 7 SEP

  • View
    10

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of MATA KULIAH Fisika Moderen...RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER MATA KULIAH KODE RUMPUN MATA KULIAH BOBOT...

  • P2RP – LP3M UB

    FORMAT DASAR RPS DAN RENCANA

    TUGAS MAHASISWA

    MATA KULIAH

    Fisika Moderen

    Disusun oleh:

    Unggul P. Juswono, ( UPJ)

    Chomsin S. Widodo, (CHO)

    Ahmad Hidayat (AH)

    UNIVERSITAS BRAWIJAYA 2019

  • P2RP – LP3M UB

    UNIVERSITAS BRAWIJAYA

    FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN FISIKA / PROGRAM STUDI FISIKA

    RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER MATA KULIAH KODE RUMPUN MATA KULIAH BOBOT (sks) SEMESTER Tgl. Penyusunan

    Fisika Moderen MAP 61108 Fisika Moderen 3 3 7 SEP 2019

    OTORISASI Dosen Pengembang RPS Koordinator RMK Ka Prodi

    Unggul P. Juswono

    Unggul P. Juswono

    DR. MASRUROH

    Capaian Pembelajaran

    CPL PRODI

    PLO 1 Mampu mengidentifikasi persoalan fisika suatu sistem dengan menggunakan prinsip-prinsip pokok fisika (klasik dan modern).

    PLO 4 Mampu menyelesaikan persoalan fisika menggunakan matematika, perangkat komputasi, atau eksperimen.

    PLO 4 Dapat menggunakan dasar pengetahuan fisika untuk kajian lebih lanjut dalam beberapa disiplin ilmu fisika, sehingga mampu memecahkan persoalan-persoalan fisika secara lebih mendalam dan komprehensif.

    PLO 6 Mampu menerapkan pengetahuan fisika sebagai dasar untuk kajian interdisipliner, khususnya dalam bidang medis dan lingkungan.

    PLO 11 Mampu menerapkan pengetahuan fisika untuk mengambil keputusan yang tepat guna memberi solusi terhadap permasalahan yang ada.

    CP - MK

  • P2RP – LP3M UB

    CLO 1 Mahasiswa akan dapat mengidentifikasi terjadinya perubahan panjang benda dan waktu paruh unsur radioaktif dengan menggunakan teori relativitas. (Mencakup LLO 1 dan 2)

    CLO 2 Mahasiswa akan dapat menjelaskan teori dasar struktur atom dan menghitung besar energi transisi antar kulit untuk produksi radiasi Gel Elektromagnet (khususnya untuk proses terjadinya sinar X). (Mencakup LLO 3, 4, 5, 6 dan 7)

    CLO 3 Mahasiswa akan dapat mengidentifikasi peristiwa interaksi radiasi dengan materi dan menghitung besar energi radiasi yang terjadi serta menentukan fungsi kerja dari suatu logam. (Mencakup LLO 8, 9 dan 10)

    CLO 4 Mahasiswa akan dapat menerapkan konsep serapan radiasi dan dapat menghitung besar tebal paruh dari interaksi radiasi dengan materi untuk menentukan tebal perisai proteksi radiasi di bidang radiologi. (Mencakup LLO 11)

    CLO 5 Mahasiswa akan dapat menerapkan konsep prinsip ketidakpastian Heisenberg dan menghitung ketidakpastian dari pengukuran suatu besaran fisis. (Mencakup LLO 12)

    CLO 6 Mahasiswa akan dapat menjelaskan spektrum molekul dan menghitung besar energi radiasi hasil transisi elektron efek zeman (normal dan anomali) dan mengidentifikasi jenis radikal bebas. (Mencakup LLO 13 dan 14)

    Desikripsi Singkat MK

    Mata kuliah ini berisikan bahasan tentang konsep dasar teori relativitas, struktur atom, dualisme partikel gelombang, teori kuantum atom hidrogren, dan atom berelektron banyak dan merupakan dasar untuk mengenal bahasan teori fisika moderen lanjutan. Mata kuliah ini juga mendasari matakuliah lanjutan seperti fisika inti dan kuantum

    Materi Pembelajaran / Pokok Bahasan

    Gerak Relatif:

    Transformasi Koordinat Galilei.

    Transformasi Kecepatan Galilei.

    Transformasi Percepatan Galilei. Relativitas Khusus:

    Percobaan Michelson-Morley.

    Pengukuran Panjang Dan Waktu.

    Postulat Einstein.

    Transformasi Koordinat Lorentz.

    Kontraksi Panjang.

    Dilatasi Waktu.

  • P2RP – LP3M UB

    Transformasi Kecepatan Relativistik.

    Energi dan Momentum Relativistik. Struktur Atom:

    Sruktur Dasar Atom ( Inti, Kulit, Penyusun Inti).

    Orbit Elektron ( Kulit, Jari Jari, Energi Dan Hal Hal Yang Mempengaruhinya Serta Bagaimana Suatu Elektron Dapat Stabil Pada Lintasannya).

    Tingkat Tingkat Energi Elektron Pada Kulit Atom.

    Eksitasi, Deeksitasi dan Ionisasi.

    Spektrum Gelombang Elektromagnet Dari Transisi Elektron.

    Contoh Kasus: Hitung Panjang Gelombang Dari Hasil Transisi Elektron Dari Kulit 3 Ke Kulit 1 Dari Atom Hidrogen.

    Atom Hidrogen:

    Jari jari orbit.

    Kecepatan.

    Energi kulit.

    Spektrum / deret transissi (Lyman, Balmer, Paschen, Bracket, P. Fund) Atom Berelektron Banyak:

    Struktur kulit.

    Konfigurasi Elektron.

    Aturan Aufbau, Hund, Larangan Pauli. Sinar X:

    Proses Terjadinya Sinar X.

    Anatomi Tabung Penghasil Sinar X.

    Fungsi Anoda, Katoda Dan Karakteristik Bahan Anoda Dan Katoda.

    Distribusi Sinar X Yang Dihasilkan Oleh Tabung Pesawat Sinar X.

    Sinar X Kontinyu Dan Karakteristik.

    Range Energi Sinar X . Radiasi Benda Hitam.

    Radiasi benda hitam

    Teori Releyg Jane

    Maxwell Efek Compton:

    Mekanisme Efek Compton.

    Sudut hambur partikel.

  • P2RP – LP3M UB

    Selisih panjang gelombang foton. Efek Fotolistrik:

    Teori Efek Fotolistrik.

    Hasil hasil experiment Efek Fotolistrik. Produksi Pasangan:

    Penciptaan pasangan.

    Pemusnakhan pasangan. Dualisme Partikel Gelombang (Teori D’broglie):

    Dualisme Gelombang - Partikel Radiasi Em.

    Dualisme Gelombang – Partikel.

    Difraksi Bragg.

    Difraksi Elektron. Serapan Radiasi Oleh Materi:

    Mekanisme serapan radiasi oleh materi.

    Koefisien serap.

    Tebal paruh bahan untuk serapan radiasi tertentu. Prinsip Ketidakpastian Heisenberg:

    Pengukuran Ketidakpastian Besaran Fisis.

    Hubungan Ketidakpastian Kedudukan dan Momentum.

    Hubungan Ketidakpastian Energi dan Waktu.

    Asas Saling Melengkapi. Efek Zeman:

    Fenomena Efek Zeeman.

    Percobaan Efek Zeeman.

    Kaidah Transisi Pada Efek Zeman.

    Contoh Contoh Kasus Efek Zeman. Spektrum Molekul:

    Ikatan Molekul.

    Eksitasi Molekular Diatomik.

    Teori Kinetik

    Pustaka

    Utama

    1) Arthur Beiser, Concepts of Modern Physics, McGraw-Hill.Inc, 2003. 2) Kenneth S. Krane, Modern Physics, John Wiley & Sons.Inc,Canada, 1996.

  • P2RP – LP3M UB

    Pendukung

    1) 2) 3) dst

    Media Pembelajaran

    Perangkat Lunak : Perangkat Keras :

    CAD dll

    1. LCD 2. White Board

    Team Teaching Koordinator : Unggul P. Juswono, ( UPJ) Anggota : Chomsin S. Widodo, (CHO) Ahmad Hidayat (AH)

    Mata Kuliah Syarat

    1) Fisika 1

    2) Fisika 2

    Minggu ke-

    Sub-CP-MK (sebagai kemampuan

    akhir yang diharapkan)

    Indikator Kriteria & Bentuk

    Penilaian

    Tugas/ Quis

    UTS / UAS

    Metode Pembelajaran

    (Kuliah / Tugas / bentuk

    pembelajaran lain)

    Waktu (Durasi)

    Materi Pembelajaran /

    Bahan Kajian [Pustaka]

    Bobot Penilaian (%)

    1 LLO 1.

    Setelah menempuh bahasan gerak relatif mahasiswa dapat menjelaskan konsep gerak relatif

    Mahasiswa dapat menjelaskan konsep gerak relative menurut Galileo dan Lorentz

    T1, Q1,

    UTS

    Kuliah,

    Diskusi Dan

    Tugas

    mandiri

    3X50 Menit Sistim referensi

    Transformasi Galileo

    Kecepatan relatif

    5

    2 LLO 2.

    Setelah menempuh

    Mahasiswa dapat

    T1, Q1, Kuliah,

    Diskusi Dan

    3X50 Menit Percobaan Michelson-

    10

  • P2RP – LP3M UB

    bahasan konsep relativitas khusus mahasiswa dapat menjelaskan konsep relativitas khusus

    menjelaskan konsep relativitas khusus dan dapat menyelesaikan kasus dilatasi waktu dan kontraksi panjang, Momentum, massa relativistik, Energi relativistik.

    UTS Tugas

    mandiri

    Morley.

    Pengukuran Panjang Dan Waktu.

    Postulat Einstein.

    Transformasi Koordinat Lorentz.

    Kontraksi Panjang.

    Dilatasi Waktu.

    Transformasi kecepatan

    Paradok kembar

    Momentum, massa relativistik

    Energi relativistik

    3 LLO3.

    Setelah menempuh bahasan dualisme partikel gelombang mahasiswa dapat menjelaskan sifat sifat dualisme partikel gelombang

    Mahasiswa dapat menjelaskan Difraksi electron dan gelombang partikel dalam kotak

    T2, Q1,

    UTS

    Kuliah,

    Diskusi Dan

    Tugas

    mandiri

    3X50 Menit Postulat D’ Broglie

    Momentum

    Panjang gelombang

    Difraksi Bragg

    Difraksi electron.

    Gelombang partikel dalam kotak

    5

    4 LLO 4.

    Setelah menempuh

    Mahasiswa dapat

    T2, Q1,

    UTS

    Kuliah,

    Diskusi Dan

    3X50 Menit Sruktur Dasar Atom ( Inti, Kulit,

    5

  • P2RP – LP3M UB

    bahasan struktur dasar atom mahasiswa dapat menjelaskan struktur dasar atom

    menjelaskan struktur dasar atom dan meng hitung panjang gelombang dari hasil transisi elektron dari kulit ke kulit dalam atom hidrogen.

    Tugas

    mandiri

    Penyusun Inti).

    Orbit Elektron ( Kulit, Jari Jari, Energi Dan Hal Hal Yang Mempengaruhinya Serta Bagaimana Suatu Elektron Dapat Stabil Pada Lintasannya).

    Tingkat Tingkat Energi Elektron Pada Kulit Atom.

    Eksitasi, Deeksitasi dan Ionisasi.

    Spektrum Gelombang Elektromagnet Dari Transisi Elektron.

    Contoh Kasus: Hitung Panjang Gelombang Dari Hasil Transisi Elektron Dari Kulit 3 Ke Kulit 1 Dari Atom Hidrogen.

    5 LLO 5.

    Setelah menempuh bahasan konfigurasi elektron mahasiswa

    Mahasiswa dapat menerapkan aturan

    T2, Q1,

    UTS

    Kuliah,

    Diskusi Dan

    Tugas

    3X50 Menit Konfigurasi elektron

    Aturan aturan konfigurasi

    5

  • P2RP – LP3M UB

    dapat menentukan konfigurasi elektron.

    konfigurasi aturan hund, Aufbau dan Pauli serata dapat menentukan bilangan kuantum dari setiap electron pada kulit atom.

    mandiri aturan Hund, Aufbau, Pauli

    Bilangan kuantum

    6 LLO 6.

    Setelah menempuh bahasan atom hidrogen dan atom berelektron banyak mahasiswa dapat menjelaskan struktur dan tingkat tingkat energi atom hidrogen dan atom berelektron banyak serta menghitung besar energi transisi antar kulit / sinar X

    Mahasiswa dapat menjelaskan distribusi sinar x yang dihasilkan oleh tabung pesawat sinar x.

    T2, Q1,

    UTS

    Kuliah,

    Diskusi Dan

    Tugas

    mandiri

    3X50 Menit Jari jari orbit.

    Kecepatan.

    Energi kulit.

    Spektrum / deret transissi (Lyman, Balmer, Paschen, Bracket, P. Fund)

    Proses Terjadinya Sinar X.

    Anatomi Tabung Penghasil Sinar X.

    Fungsi Anoda, Katoda Dan Karakteristik Bahan Anoda Dan Katoda.

    Distribusi Sinar X Yang

    5

  • P2RP – LP3M UB

    Dihasilkan Oleh Tabung Pesawat Sinar X.

    Sinar X Kontinyu Dan Karakteristik.

    Range Energi Sinar X .

    7 LLO 7.

    Setelah menempuh bahasan radiasi benda hitam mahasiswa dapat menjelaskan teori dasar radiasi benda hitam

    Mahasiswa dapat menjelaskan teori dasar radiasi benda hitam.

    T2, Q1,

    UTS

    Kuliah,

    Diskusi Dan

    Tugas

    mandiri

    3X50 Menit Radiasi benda hitam

    Teori Releyg Jane

    Maxwell

    5

    8 Minggu UTS

    9

    10 LLO 8.

    Setelah menempuh bahasan efek compton mahasiswa dapat menjelaskan konsep dan menentukan arah hambur serta energi partikel pada peristiwa efek Compton

    Mahasiswa dapat menjelaskan konsep dan menentukan arah hambur serta energi partikel.

    T3, Q2,

    UAS

    Kuliah,

    Diskusi Dan

    Tugas

    mandiri

    3X50 Menit Proses terjadinya efek Compton

    Hukum kekekalan yang berlaku

    Selisih panjang gelombang

    10

    11 LLO 9.

    Setelah menempuh bahasan efek fotolistrik mahasiswa dapat menjelaskan konsep/peristiwa efek fotolistrik dan

    Mahasiswa dapat menghitung / menentukan besar fungsi kerja dari suatu logam.

    T3, Q2,

    UAS

    Kuliah,

    Diskusi Dan

    Tugas

    mandiri

    3X50 Menit Teori Efek Fotolistrik.

    Hasil hasil experiment Efek Fotolistrik

    10

  • P2RP – LP3M UB

    menghitung / menentukan besar fungsi kerja dari suatu logam

    12 LLO 10.

    Setelah menempuh bahasan produksi pasangan mahasiswa dapat menjelaskan konsep/peristiwa produksi pasangan serta menentukan besar energi dari partikel yang terbentuk

    Mahasiswa dapat menentukan besar energi dari partikel yang terbentuk pada proses produksi pasangan

    T3, Q2,

    UAS

    Kuliah,

    Diskusi Dan

    Tugas

    mandiri

    3X50 Menit Penciptaan pasangan.

    Pemusnahan pasangan.

    Energi partikel

    10

    13 LLO 11.

    Setelah menempuh bahasan serapan radiasi oleh materi mahasiswa dapat menjelaskan konsep serapan radiasi dan dapat menghitung besar tebal paruh dari interaksi radiasi dengan materi

    Mahasiswa dapat menghitung besar tebal paruh dari interaksi radiasi dengan materi.

    T3, Q2,

    UAS

    Kuliah,

    Diskusi Dan

    Tugas

    mandiri

    3X50 Menit Mekanisme serapan radiasi oleh materi.

    Koefisien serap.

    Tebal paruh bahan untuk serapan radiasi tertentu.

    10

    14 LLO 12.

    Setelah menempuh bahasan prinsip ketidakpastian Heisenberg mahasiswa dapat menerapkan konsep prinsip ketidakpastian Heisenberg dan

    Mahasiswa dapat menerapkan dan menghitung ketidakpastian dari pengukuran suatu besaran fisis.

    T4, UAS Kuliah,

    Diskusi Dan

    Tugas

    mandiri

    3X50 Menit Pengukuran Ketidakpastian Besaran Fisis.

    Hubungan Ketidakpastian Kedudukan dan Momentum.

    Hubungan Ketidakpastian Energi dan

    10

  • P2RP – LP3M UB

    menghitung ketidakpastian dari pengukuran suatu besaran fisis

    Waktu. Asas Saling

    Melengkapi.

    15 LLO 13.

    Setelah menempuh bahasan efek Zeeman mahasiswa dapat menghitung besar energi radiasi hasil transisi elektron efek Zeeman

    Mahasiswa dapat menghitung besar energi radiasi hasil transisi elektron efek Zeeman

    T4, UAS Kuliah,

    Diskusi Dan

    Tugas

    mandiri

    3X50 Menit Fenomena Efek Zeeman.

    Percobaan Efek Zeeman.

    Kaidah Transisi Pada Efek Zeman.

    Contoh Kasus Efek Zeman

    5

    16 LLO 14.

    Setelah menempuh bahasan spektrum molekul mahasiswa dapat menjelaskan spektrum molekul

    Mahasiswa dapat menjelaskan spektrum molekul.

    T4, UAS Kuliah,

    Diskusi Dan

    Tugas

    mandiri

    3X50 Menit Ikatan Molekul. Eksitasi

    Molekular Diatomik.

    Teori Kinetik

    5

  • P2RP – LP3M UB

    PLO 1 PLO 4 PLO 5 PLO 6 PLO 11

    CLO1 ♣

    CLO 2 ♣ ♣

    CLO 3 ♣ ♣

    CLO 4 ♣ ♣

    CLO 5 ♣

    CLO 6 ♣ ♣ ♣

    NILAI PLO

    Matriks CLO vs PLO dari MK Fisika Moderen

  • P2RP – LP3M UB

    Tugas

    1

    Tugas

    2

    Tugas

    3

    Tugas

    4

    Quis 1 Quis 2 UTS UAS

    CLO1 √ √ √

    CLO 2

    √ √ √

    CLO 3

    √ √ √

    CLO 4

    √ √ √

    CLO 5

    √ √

    CLO 6

    √ √

    NILAI PLO

  • P2RP – LP3M UB

    PLO 1 PLO 4 PLO 5 PLO 6 PLO 11

    CLO1

    T1, Q1,

    UTS

    CLO 2

    T2, Q1 UTS

    CLO 3

    T3 T3, Q2,

    UAS

    CLO 4

    T3, Q2 UAS

    CLO 5

    T4, UAS

    CLO 6

    T4 Q4 UAS

    NILAI PLO

  • P2RP – LP3M UB

    LLO

    1

    LLO

    2

    LLO

    3

    LLO

    4

    LLO

    5

    LLO

    6

    LLO

    7

    LLO

    8

    LLO

    9

    LLO

    10

    LLO

    11

    LLO

    12

    LLO

    13

    LLO

    1 4

    CLO1 √ √

    CLO 2

    √ √ √ √ √

    CLO 3

    √ √ √

    CLO 4

    CLO 5

    CLO 6

    √ √

    MATRIK LLO DENGAN CLO

  • P2RP – LP3M UB

    CLO 1: Mahasiswa akan dapat mengidentifikasi terjadinya perubahan panjang benda dan waktu paruh unsur radioaktif

    dengan menggunakan teori relativitas. {support ke PLO 1}

    LLO 1. Mahasiswa dapat menjelaskan konsep gerak relatif konsep relativitas khusus.

    LLO 2. Mahasiswa dapat mengidentifikasi adanya dilatasi waktu dan kontraksi panjang dengan menggunakan konsep

    relativitas khusus.

    CLO 2: Mahasiswa akan dapat menjelaskan teori dasar struktur atom dan menghitung besar energi transisi antar kulit

    untuk produksi radiasi Gel Elektromagnet (khususnya untuk proses terjadinya sinar X). {support ke PLO 1 dan 6}

    LLO 3. Mahasiswa dapat mengidentifikasi adanya sifat dualisme partikel gelombang.

    LLO 4. Mahasiswa menjelaskan struktur dasar atom.

    LLO 5. Mahasiswa dapat mengidentifikasi dan menentukan konfigurasi elektron yang stabil pada suatu atom.

    LLO 6. Mahasiswa menjelaskan struktur dan tingkat tingkat energi atom hidrogen dan atom berelektron banyak serta

    menghitung besar energi transisi antar kulit (contoh kasus atom Wolfram)

    LLO 7. Mahasiswa dapat menjelaskan teori dasar radiasi benda hitam.

    CLO 3: Mahasiswa akan dapat mengidentifikasi peristiwa interaksi radiasi dengan materi dan menghitung besar energi radiasi

    yang terjadi serta menentukan fungsi kerja dari suatu logam. {support ke PLO 1 dan 4}

    LLO 8. Mahasiswa dapat menjelaskan konsep dan menentukan arah hambur serta energi partikel pada peristiwa efek

    compton.

  • P2RP – LP3M UB

    LLO 9. Mahasiswa menjelaskan konsep / peristiwa efek fotolistrik dan menghitung / menentukan besar fungsi kerja

    dari suatu logam.

    LLO 10. Mahasiswa dapat menjelaskan konsep / peristiwa produksi pasangan serta menentukan besar energi dari

    partikel yang terbentuk.

    CLO 4: Mahasiswa akan dapat menerapkan konsep serapan radiasi dan dapat menghitung besar tebal paruh dari interaksi

    radiasi dengan materi untuk menentukan tebal perisai proteksi radiasi di bidang radiologi. {support ke PLO 6 dan 11}.

    LLO 11. Mahasiswa dapat menjelaskan konsep serapan radiasi dan dapat menghitung besar tebal paruh dari interaksi

    radiasi dengan materi.

    CLO 5: Mahasiswa akan dapat menerapkan konsep prinsip ketidakpastian Heisenberg dan menghitung ketidakpastian dari

    pengukuran suatu besaran fisis. {support ke PLO 11}.

    LLO 12. Mahasiswa dapat menerapkan konsep prinsip ketidakpastian Heisenberg dan menghitung ketidakpastian dari

    pengukuran suatu besaran fisis.

    CLO 6: Mahasiswa akan dapat menjelaskan spektrum molekul dan menghitung besar energi radiasi hasil transisi elektron efek

    zeman (normal dan anomali) dan mengidentifikasi jenis radikal bebas. {support ke PLO 1, 5 dan 11}.

    LLO 13. Mahasiswa dapat menghitung besar energi radiasi hasil transisi elektron efek zeman (normal dan anomali)

    serta mengidentifikasi jenis radikal bebas.

    LLO 14. Mahasiswa dapat menjelaskan spektrum molekul.