RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

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


MATA PELAJARAN

: FISIKA

KELAS / SEMESTER

: XII IPA / Genap

PERTEMUAN KE

:2

ALOKASI WAKTU

: 3 x 45’

STANDAR KOMPETENSI


dan

batas-batas

berlakunya

relativitas



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.


IV.

No. 1.


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.


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.


b.



: charta efek fotolistrik

Sumber


Penilaian

:

1. Jenis tagihan

:


:

Uraian singkat


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


Guru Fisika


Amalia, M. P fis

NIP 197202111998031006

NIP 198011152005012008


MATA PELAJARAN

: FISIKA

KELAS / SEMESTER

: XII IPA / Genap

PERTEMUAN KE

:3

ALOKASI WAKTU

: 3 x 45’

STANDAR KOMPETENSI


dan

batas-batas

berlakunya

relativitas



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.


IV.


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.


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.


b.



: charta efek fotolistrik

Sumber


Penilaian

:

1. Jenis tagihan

:


:

Uraian singkat


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


Guru Fisika


Amalia, M. P fis

NIP 197202111998031006

NIP 198011152005012008


MATA PELAJARAN

: FISIKA

KELAS / SEMESTER

: XII IPA / Genap

PERTEMUAN KE

:4

ALOKASI WAKTU

: 3 x 45’

STANDAR KOMPETENSI


dan

batas-batas

berlakunya

relativitas



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.


IV.


No. 1.


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.


b.



: film “An Inconvenient Truth”

Sumber


Penilaian

:

1. Jenis tagihan

:


:

Uraian singkat


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


Guru Fisika


Amalia, M. P fis

NIP 197202111998031006

NIP 198011152005012008


MATA PELAJARAN

: FISIKA

KELAS / SEMESTER

: XII IPA / Genap

PERTEMUAN KE

:5

ALOKASI WAKTU

: 3 x 45’

STANDAR KOMPETENSI


dan

batas-batas

berlakunya

relativitas


: 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.


No. 1.

KEGIATAN PEMBELAJARAN Kegiatan Awal (Apersepsi) 1.


2.


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.


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.


b.



: model-model atom

Sumber


Penilaian

:

1. Jenis tagihan

:


:

Uraian singkat


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


Guru Fisika


Amalia, M. P fis

NIP 197202111998031006

NIP 198011152005012008


MATA PELAJARAN

: FISIKA

KELAS / SEMESTER

: XII IPA / Genap

PERTEMUAN KE

:6

ALOKASI WAKTU

: 3 x 45’

STANDAR KOMPETENSI


dan

batas-batas

berlakunya

relativitas



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


IV.


No. 1.

KEGIATAN PEMBELAJARAN Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2.


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.




3.

Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Mengevaluasi siswa dengan memberikan kuis

25 menit

V.

VI.


: PPt tentang deret-deret atom hidrogen

Sumber


Penilaian

:

1. Jenis tagihan

:


:

Uraian singkat


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


Guru Fisika


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


MATA PELAJARAN

: FISIKA

KELAS / SEMESTER

: XII IPA / Genap

PERTEMUAN KE

:7

ALOKASI WAKTU

: 3 x 45’

STANDAR KOMPETENSI


dan

batas-batas

berlakunya

relativitas



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.


IV.


No. 1.


WAKTU 15 menit

1. Menuliskan materi pokok. 2.


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.


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




3.

V.

VI.

Kegiatan Penutup

25 menit

a.


b.



: PPt tentang bilangan kuantum

Sumber


Penilaian

:

1. Jenis tagihan

:


:

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


Guru Fisika


Amalia, M. P fis

NIP 197202111998031006

NIP 198011152005012008


MATA PELAJARAN

: FISIKA

KELAS / SEMESTER

: XII IPA / Genap

PERTEMUAN KE

:8

ALOKASI WAKTU

: 3 x 45’

STANDAR KOMPETENSI


dan

batas-batas

berlakunya

relativitas


: 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.


IV.


No. 1.

KEGIATAN PEMBELAJARAN Kegiatan Awal (Apersepsi) 1.


2.


3.


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.






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.


b.



: PPt tentang relativitas

Sumber


Penilaian

:

1. Jenis tagihan

:


:

Uraian singkat


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


Guru Fisika


Amalia, M. P fis

NIP 197202111998031006

NIP 198011152005012008


MATA PELAJARAN

: FISIKA

KELAS / SEMESTER

: XII IPA / Genap

PERTEMUAN KE

:9

ALOKASI WAKTU

: 3 x 45’

STANDAR KOMPETENSI


dan

batas-batas

berlakunya

relativitas



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.


IV.


No. 1.


WAKTU 10 menit



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.


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.




3.

V.

VI.

Kegiatan Penutup

15 menit

a.


b.




Sumber


Penilaian

:

1. Jenis tagihan

:


:

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


Guru Fisika


Amalia, M. P fis

NIP 197202111998031006

NIP 198011152005012008


MATA PELAJARAN

: FISIKA

KELAS / SEMESTER

: XII IPA / Genap

PERTEMUAN KE

: 10

ALOKASI WAKTU

: 3 x 45’

STANDAR KOMPETENSI


dan

batas-batas

berlakunya

relativitas



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.


IV.


No.


1.

WAKTU 10 menit

1. Menuliskan materi pokok.

2.

2.


3.


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.






Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai penerapan kesetaraan massa dan energi pada teknologi nuklir.

3.

V.

Kegiatan Penutup

15 menit

a.


b.




Sumber


VI.

Penilaian

:

1. Jenis tagihan

:


:

Uraian singkat


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


Guru Fisika


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


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.


IV.


No. 1.


WAKTU 15 menit



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.


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.


: PPt tentang radioaktivitas

Sumber


Penilaian

:

1. Jenis tagihan

:

Tes tertulis : post test / tes akhir 2. Bentuk instrumen Uraian singkat

:


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....


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...


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


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....


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


2

E. 11Na23 + on1 → 11Na24

9) Massa inti 4Be9 = 9,0121 sma, massa


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


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:


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


Guru Fisika


Amalia, M. P fis

NIP 197202111998031006

NIP 198011152005012008


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.


IV.


No. 1.


WAKTU 15 menit



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.


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.


b.



: PPt tentang reaksi inti dan manfaat serta bahaya

radioaktif

VI.

Sumber


Penilaian

:

1. Jenis tagihan

:

Tes tertulis : post test / tes akhir 2. Bentuk instrumen PG

:


(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


Guru Fisika


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.



RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Recommend Documents