MAKALAH TELAAH KURIKULUM FISIKA FISIKA MODERN
Oleh: NUR CHOLIS HERMAN ALDILA QUEEN ERLIA UTOMO (093184013)
(093184016) (093184017)
JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA 2011
Radiasi Benda HitamStandar 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 hakekat dan sifat sifat radiasibenda hitam
serta penerapannya.
Indikator:Produk1. Menjelaskankan gejala-gejala radiasi termal
benda hitam kehidupan sehari-hari. 2. Mengaplikasikan konsep
radiasi termal benda hitam dalam kehidupan sehari-hari. 3.
Membedakan konsep radiasi termal benda hitam dan radiasi
elektromagnetik lainnya . 4. Mengenalkan hukum Stefan-Boltzman,
hukum radiasi Planck, dan hukum Pergeseran Wien melalui contoh
dalam kehidupan seharihari. 5. Menjelaskan kaitan antara panjang
gelombang dengan kenaikan suhu radiasi. 6. Menunjukkan penerapan
efek radiasi dalam kehidupan seharihari. Proses
1. Mengidentifikasi variabel kontrol, variabel manipulasi, dan
variabel respon sesuai prosedur percobaan2. Menganalisis data dan
menyimpulkan hasil percobaan efek
foto listrik sederhana sesuai prosedur percobaan. Psikomotor 1
Merangkai alat dan bahan untuk percobaan efek fotolistrik sederhana
sesuai prosedur percobaan.2 Melakukan pengamatan terhadap pengaruh
tegangan chif
dengan tegangan pada LDR. Afektif1. Karakter: Jujur, dan
bertanggung jawab 2. Keterampilan
Sosial:
Bekerjasama,menyampaikan
pendapat, menanggapi pendapat orang lain.
MATERI
A. FENOMENA
Pernahkah kalian memakai pakaian hitam di siang hari yang panas?
Jika pernah bagaimana rasanya? Pasti sangat panas bukan, mengapa?
Ini karena warna hitam menyerap semua cahaya atau sinar yang jatuh
mengenainya sehingga benda tersebut akan menjadi panas. Inilah yang
disebut radiasi benda hitam. Untuk mengetahuinya ikuti pembahasan
berikut ini? Hal ini terjadi karena permukaan benda yang berwarna
hitam akan menyerap kalor lebih cepat dibandingkan dengan permukaan
benda yang berwarna cerah. Sehingga kita akan merasa lebih gerah
jika menggunakan baju berwarna gelap pada siang hari yang
terik.
B. PETA KONSEP
C. URAIAN MATERI1) Pengantar Radiasi Termal Benda Hitam
Radiasi termal merupakan pancaran cahaya pada benda yang
dipanaskan. Radiasi termal pada permukaan benda dapat terjadi pada
suhu berapa pun. Benda hitam merupakan benda yang mampu menyerap
seluruh radiasi. Benda hitam sendiri adalah benda yang ideal. Namun
pada kenyataannya benda hitam itu tidak ada. Benda hitam
memancarkan radiasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik yang
bergantung pada suhu
benda hitam itu sendiri. Radiasi pada benda hitam dapat
dijelaskan melalui gambar dibawah ini :
Setiap radiasi yang masuk ke rongga akan terperangkap oleh
pemantulan bolak balik . Hal ini menyebabkan terjadinya penyerapan
sekuruh radiasi oleh dinding rongga. Lubang rongga dapat
diasumsikan sebagai pendekatan benda hitam. Jika rongga hitam
dipanaskan maka spectrum yang akan dipancarkan lubang merupakan
spectrum kontinu dan tidak bergantung pada bahan pembuat rongga.
Besarnya energi radiasi per satuan waktu per satuan kuas permukaan
disebut Intensitas Radiasi. Intensitas radiasi oleh benda hitam
bergantung pada suhu benda. Dan biasanya intensitas radiasi
disimbolkan dengan I. berdasarkan hukum Stefan Boltzmann,
intensitas radiasi dinyatakan dengan persamaan : I = e T4
Keterangan : I : intensitas radiasi (watt/m2) e : koefisien
emisivitas : konstanta Stefan boltzmann = 5,67 x 10-8(watt/m2.k4)
T:
(1)
suhu mutlak benda (K)
2) Pergeseran Wien Dalam kehidupan sehari hari kita sering
mengamati adanya perubahan warna pada benda yang dipanaskan.
Perubahan warna itu
menunjukkan bahwa intensitas maksimum pancaran radiasi termal
akan terjadi pada panjang gelombang yang berbeda. Wilhelm Wien,
seorang fisikawan Jerman yang menemukan hubungan empiris antara
panjang gelombang yang dipancarkan untuk intensitas maksimum dengan
suhu mutlak (T). Hubungan ini dikenal sebagai pergeseran wien. Dan
diperoleh perumusan sebagai berikut : max.T = C Dengan : = suhu
mutlak benda hitam (K) T = tetapan pergeseran wien = 2,9x10-3mK
Dengan memperhatikan grafikintensitas terhadap panjang
gelombang suatu benda hitam sempurna untuk tiga jenis suhu.
Untuk suhu tertentu, ada satu harga panjang gelombang yang
intensitasnya paling besar. Panjang gelombang ini dinamakan sebagai
panjaang gelombang maksimum. Jika suhu naik, nilai panjang
gelombang maksimum ini mengecil.
Total energi kalor radiasi yang dipancarkan sebanding dengan
luas dibawah grafik.tampak bahwa total energi kalor radiasi
meningkat dengan cepat dengan meningkatnya suhu ( energi kalor
sebanding dengan T4) .
3) Teori Klasik Dan Teori Planck a. Teori Klasik Secara
teoritis, Rayleigh dan Jeans telah menjelaskan hubungan antara
intensitas dan radiasi benda hitam dengan panjang gelombang.
Hubungan ini dijelaskan dengan menggunakan fisika klasik yaitu
teori ekipartisi energi. Namun, hasil yang diperoleh berbeda dengan
hasil yang diperoleh melalui eksperimen.
Gambar diatas memperlihatkan grafik yang diperoleh dari hasil
eksperimen dengan grafik yang diperoleh secara teoritis. Dari
grafik tersebut terlihat bahwa untuk panjang gelombang yang
panjang, hasil eksperimen sesuai dengan hasil secara teoritis. Akan
tetapi, untuk panjang gelombang yang lebih kecil terjadi perbedaan
yang sangat besar. Dengan demikian, teori fisika klasik tidak dapat
menjelaskan energi radiasi benda hitam dengan baik. b. Teori Planck
Perkembangan teori tentang radiasi mengalami perubahan besar pada
saat Planck menyampaikan teorinya tentang radiasi
benda hitam. Planck mulai mempelajari sifat dasar dari getaran
molekul molekul pada dinding rongga benda hitam.dari hasil
pengamatannya Planck membuat simpulan sebagai berikut : Getaran
getaran molekul yang memancarkan
radiasi hanya dapat memiliki satuan satuan diskrit dari energi
En yang diberikan oleh : En = n h f Dimana : n = bilangan kuantum
(1,2,3,...) f = frekuensi getaran molekul Energi dari molekul
molekul dikatan terkuantisasi dan energi yang diperkenankan disebut
tingkat energi. Disini h disebut tetapan Planck dan nilai h inilah
yang diterima sampai saat ini adalah : h = 6,626 . 10-34 Js Molekul
molekul memancarkan atau menyerap
... (1)
energi dalam satuan diskrit dari energi cahaya disebut kuanta
(atau sekaarang disebut foton). Molekul molekul melakukan itu
dengan melompat dari satu tingkat energi ke tingkat
energi lainnya. Jika bilangan kuantum n berubah dengan satuan,
persamaan (1) menunjukkan bahwa jumlah energi yang dipancarkan atau
diserap oleh molekul molekul sama dengan hf. Jadi, energi sebuah
foton karena beda energi antara dua tingkat energi yang berdekatan,
diberikan oleh persamaan : E= h f Molekul akan memancarkan atau
menyerap energi hanya ketika molekul mengubah tingkat energinya.
Jika molekul tetap tinggal dalam satu tingkat energi tertentu, maka
tidak ada energi yang diserap atau dipancarkan molekul.
Gambar dibawah ini menunjukkan tingkat tingkat energi
terkuantisasi dan transisi (perpindahan) yang diusulkan oleh
Planck.
Titik utama dalam teori planck adalah anggapan radikalnya
tentang keadaan energi terkuantisasi. Pengembangan inilah yang yang
menandai lahinya teori kuantum. Karena itu, teori fisika sebelum
tahun 1900 disebut dengan teori fisika klasik sedangkan teori
fisika sesudah tahun 1900 (diawali oleh teori Planck) disebut teori
fisika modern. 4) Efek Fotolistrik Efek fotolistrik adalah
keluarnya elektron elektron ketika suatu permukaan dikenai radiasi
elektromagnetik (misalnya : cahaya, sinar inframerah, dan sinar
ultra violet). Efek fotolistrik pertama kali diamati secara
kebetulan oleh Hertz pada tahun 1887. Ia memperlihatkan bahwa suatu
percikan akan melompat dengan cepat antara dua bola bermuatan
listrik justru ketika permukaan permukaan bola disinari oleh cahaya
yang datang dari percikan lainnya. Disini cahaya yang menyinari
permukaan bola mempermudah lepasnya partikel partikel yang sekarang
kita kenal sebagai elektron.
Ketika cahaya monokromatik dengan panjang gelombang tertentu
jatuh pada pelat C, maka akan ada arus yang terdeteksi oleh
galvanometer. Artinya, ada arus yang mengalir melalui celah antara
C dan A. Namun, ketika alat tersebut diletakkan dalam ruang gelap
yaitu galvanometer menunjukkan angka nol yang berarti tidak ada
arus yang mengalir. Sekarang kita akan mengkaji lebih jauh mengenai
efek fotolistrik dari sudut pandang teori gelombang dan teori
partikel einstein ( teori foton ). Dua sifat penting dalam
gelombang cahaya adalah intensitaas cahaya dan frekuensi ( panjang
gelombang ). Ternyata peristiwa efek fotolistrik tidak dapat
diterangkan dengan teori gelombang mengenai cahaya, karena alasan
berikut ini : 1. Teori gelombang menyarankan bahwa energi kinetik
dari elektron foto harus semakin besar jika intensitas (jumlah
foton) cahaya diperbesar. Ternyata besar energi kinetik maksimum
elektron foto tidak tergantung dari intensitas cahaya.2. Menurut
teori gelombang, efek fotolistrik dapat terjadi pada
setiap frekuensi cahaya asalkan intensitasnya cukup kuat.
Ternyata untuk frekuensi frekuensi yang lebih kecil dari frekuensi
ambang tidak terjadi efek fotolistrik walaupun intensitasnya
besar.3. Menurut teori gelombang, agar elektron berhasil keluar
dari
permukaan logam dibutuhkan waktu yang cukup lama. Kenyataanya,
elektron elektron dibebaskan dari permukaan
logam hampir tanpa selang waktu, yaitu kurang dari 10-9s setelah
penyinaran. 4. teori gelombang tidak dapat menjelaskan mengapa
energi kinetik maksimum elektron foto bertambah jika frekuensi
cahaya diperbesar. Pada tahun 1905, Albert Einstein (1879 - 1955)
berhasil menjelaskan tentang gejala fotolistrik yang tidak dapat
dijelaskan dengan teori cahaya sebagai gelombang. Dengan
menggunakan hipotesa Planck, menurut Einstein, cahaya merambat
dalam bentuk paket paket energi yang disebut foton. Foton ini
berperilaku seperti partikel dan setiap foton mengandung energi
sebesar E = hf. Bila cahaya diserap oleh bahan maka seluruh paket
energinya diserahkan pada salah satu elektron yang ada pada
permukaan keping. Jika energi hf cukup besar, maka sebagian dari
energinya yaitu W0 digunakan untuk melepaskan elektron dari
ikatannya, sisanya menjadi energi kinetik elektron. Pernyataan ini
dapat hf = Ekmaks + W0 dengan : hf W0 = energi foton = fungsi kerja
( energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan sebuah elektron
dari pemukaan logam ) Dari pembahasan diatas dapat ditarik
kesimpulan berdasarkan teori foton sebagai berikut: 1. Energi
kinetik maksimum tidak bergantung pada intensitas cahaya.
Bertambahnya intensitas cahaya menyebabkan bertambahnya jumlah
elektron yang terlepas. 2. Energi kinetik maksimum bertambah dengan
bertambahnya frekuensi cahaya. Ekmaks = energi kinetik elektron
maksimum dirumuskan sebagai berikut :
3.
Jika frekuensi f lebih kecil dari frekuensi f0 maka tidak ada
elektron yang terlepas dari logam berapa pun intensitas
cahayanya.
4.
Elektron
dikeluarkan
hampir
bersamaan
dengan
datangnya cahaya sesuai dengan teori partikel cahaya yaitu
energi datang dalam paket paket kecil dan terjadi interaksi satu
satu antara foton dan elektron.
5) Momentum Foton dan Efek Compton Momentum Foton Einstein
menyatakan kesetaraan antara massa dan energi dengan E = mc2. Dalam
efek fotolistrik kita melihat bahwa cahaya yang dijatuhkan pada
keping logam di perlakukan sebagai paket paket energi tiap foton
sebesar E = hf. Maka dapat kita jabarkan sebagai berikut : mc2 = hf
hf /c= mc Dari persamaan diatas kita dapat memperoleh persamaan
momentum relativistik sebuah foton, yaitu : P = mc P = hf /c Karena
= c/f maka persamaan 1 dapat kita tulis sebagai berikut : P = h/
Dimana : P = momentum sebuah foton ( kg m / s) h = tetapan Planck c
= cepat rambat cahaya = 3.108 m/s f = frekuensi (Hz) = panjang
gelombang cahaya ( m )
Efek Compton Pada tahun 1923, Arthur Holly Compton (1892 1962)
mempelajari gejala tumbukan antara foton dan electron. Compton
melakukan eksperimen dengan menggunakan sinar X dan bahan grafit
yang terdiri dari karbon murni. Dari grafit yang disinari dengan
sinar X itu dihamburkan dua macam sinar sebagai berikut : Sinar
yang panjang gelombangnya sama dengan panjang gelombang sinar X
yang datang keatas grafit.
Sinar yang dihamburkan itu panjang gelombangnya lebih besar
daripada panjang gelombangnya lebih besar daripada panjang
gelombang sinar X yang masuk. Jadi efek compton adalah gejala
dimana sinar X
yang menumbuk elektron dihamburkan dengan panjang gelombang yang
lebih besar. Compton memperoleh suatu kesimpulan bahwa paket paket
energi gelombang elektromagnetik itu dapat berfungsi sebagai
partikel dengan momentum sebesar : Pfoton = hf/c Pfoton = h/ Dengan
: Pfoton = momentum hf = energi foton = panjang gelombang c =
kecepatan cahaya Dengan demikian, tidak disanksikan lagi bahwa
cahaya memiliki sifat kembar (dualisme) sebagai gelombang dan
sebagai partikel. Diagram percobaan tumbukan foton dengan elektron
dapat pada gambar 1.8. Elektron mula-mula dalam keadaan diam dan
dimisalkan tidak terikat pada atom. Sinar-
X yang menumbuk elektron mempunyai panjang gelombang dan energi
hf. Setelah tumbukan, sinar-X yang dihamburkan mempunyai panjang
gelombang , energi foton hf dan dihamburkan dengan sudut . Setelah
tumbukan antara foton dengan elektron, foton kehilangan energi
sebesar (hf-hf) dalam hal ini f ). Jika penyimpangan arah foton
setelah tumbukan adalah terhadap arahnya semula, maka diperoleh
selisih panjang gelombang (> ) yang besarnya: = = h/m0c (1-cos)
Dengan : 0 = panjang gelombang foton sebelum tumbukan (m) = panjang
gelombang foton sesudah tumbukan (m) h = tetapan planck (6,626 x
10-34) = beda panjang gelombang foton sesudah dan sebelum tumbukan
(m) C = cepat rambat cahaya dalam vakum (3 x 108 m/s) = sudut
penyimpangan foton terhadap arah semula 6) Teori Louis De Broglie
Pada tahun 1924, Louis De Broglie mengemukakan pendapatnyasebagai
berikut: a. Alam sangat bersifat simetri di dalam banyak hal b.
Jagat raya yang kita amati seluruhnya dibuat cahaya dan materic.
Jika cahaya mempunyai sifat dualism, yaitu gelombang dan partikel,
maka
materipun memiliki sifat dualisme
Hasil dari percobaan Compton menyimpulkan bahwa foton
berperilaku sebagai partikel dengan momentum: P= De Broglie
mengusulkan agar persamaan diatas berlaku umum sehingga bias
dipakai untuk partikel suatu materi atau foton. Jika momentum suatu
partikel bermassa m dan kecepatan v adalah P = mv, maka panjang
gelombang De Broglienya adalah:
Dengan: adalah panjang gelombang De Broglie (m) m adalah massa
diam partikel (kg) v adalah laju partikel (m/s) Pada tahun 1927
setelah De Broglie mengemukakan teorinya, CJ.Davisson dan LH.Germer
melakukan percobaan dengan menggunakan electron di dalam sebuah
tabung hampa. Electron-elektron itu dipercepat dengan medan listrik
yang ujung-ujungnya mempunyai beda potensial 54 V. Bila muatan
electron besarnya e, massa m, dan kecepatan electron v, maka energy
kinetic electron adalah: Ek = m = eV
Maka panjang gelombang elektronnya adalah = Dengan: adalah
panjang gelombang De Broglie (m) h adalah konstanta Planck 6,6 x m
adalah massa electron 9,1 x e adalah muatan electron 1,6 x Js kg
C
V adalah tegangan pemercepat (Volt)
Kesimpulan1. Proses perpindahan kalor suatu benda yang terjadi
berdasarkan suhu benda tersebut dan tanpa bantuan suatu zat
perantara disebut radiasi termal 2. Radiasi termal mencakup daerah
dengan panjang gelombang 0,1 m sampai 100m yang meliputi cahaya
ultraviolet, cahaya tampak, dan cahaya inframerah 3. Menurut Max
Planck, perambatan radiasi termal berlangsung dalam bentuk kuantum
kuantum yang diskrit dan setiap kuantum memiliki energy yang
besarnya bergantung pada frekuensi4. Spectrum radiasi dapat
dibedakan atas dua macam yaitu spectrum emisi dan
spectrum absorpsi. Spectrum emisi terbagi atas spectrum
kontinudan spectrum garis. Spectrum kontinu terdiri atas tujuh
warna yang berbeda dan antara warnatidak terdapat garis pemisah
yang jelas. Spectrum absorpsi merupakan spectrum yang terbentuk
akibat adanya penyerapan panjang gelombang tertentu 5. Benda hitam
merupakan sebuah benda yang menyerap secara sempurna setiap radiasi
yang jatuh pada permukaannya. Jumlah radiasi yang dipancarkan oleh
suatu permukaan benda hitam bergantung pada pangkat empat suhunya.
Benda hitam yang suhunya lebih besar dari nol mutlak akan
memancarkan beberapa panjang gelombang. Benda hitam yang lebih
panas akan memancarkan jumlah energy radiasi yang lebih banyak pada
semua panjang gelombang daripada benda hitam yang lebih dingin 6.
Menurut Wien, hasil kali antara max dengan suhu mutlak merupakan
bilangan konstan dan hokum pergeseran Wien ini dapat ditulis max.T
= konstan
7. Apabila radiasi mengenai suatu permukaan bahan, sebagian
energy tersebut sebagian akan dipantulkan (refleksi), sebagian
diserap (absorpsi), dan sebagian lagi akan diteruskan (transmisi)
8. Fenomena terpancarnya electron dari permukaan suatu logam ketika
dikenai cahaya dengan frekuensi yang sesuai disebut sebagai efek
fotolistrik. Electron yang terpancar selama proses ini terjadi
disebut foto elekton 9. Energy kinetic fotoelektron tidak
bergantung pada intensitas radiasi yang masuk tetapi bergantung
pada frekuensi radiasi. Intensitas radiasi berpengaruh terhadap
arus atau jumlah fotoelektron yang terbentuk 10.Efek Compton adalah
fenomena yang dialami sebuah foton saat menumbuk sebuah electron
yang diam sehingga panjang gelombang foton tersebut akan meningkat
setelah tumbukan 11.Louis de Broglie mengusulkan bahwa materi juga
memiliki sifat gelombang bersifat sebagai partikel.
LABORATORIUM MINI
B. PENILAIAN
Nama
Siswa:__________________________Kelompok:__________Hari/Tanggal:
____________
LEMBAR EVALUASI
C.
SOAL URAIAN Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat dan
jelas!
1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan benda hitam! 2. Jelaskan
apa yang dimaksud dengan radiasi termal dan kemukakan daerah
panjang gelombang radiasi termal tersebut! 3. Apa yang membedakan
antara radiasi termal dengan radiasi elektromagnetik lainnya! 4.
Jelaskan perbedaan antara pendekatan yang dilakukan oleh
Rayleigh-Jeans dan Max Planck terkait dengan bentuk spectrum
radiasi! 5. Jelaskan pengertian hukum pergeseran Wien dan hukum
Stefan-Boltzman!6. Lampu pijar dapat dianggap berbentuk bola.
Jari-jari lampu
pijar pertama 3 kali jari-jari lampu pijar kedua. Suhu lampu
pijar pertama 67oC dan suhu lampu pijar kedua 407oC. Tentukan
perbandingan daya radiasi lampu pertama terhadap lampu kedua!7.
Sebuah plat baja tipis berukuran ( 6 x 10 )Cm dipanaskan
sampai suhu 400oC. Apabila plat baja diasumsikan sebagai benda
hitam, hitunglah daya pancar kalor radiasi plat tersebut!8. Sebuah
benda hitam bersuhu 77oC. Hitunglah panjang
gelombang maksimum benda tersebut!
9. Sebuah filament dengan luas 40o
dengan emisivitas 0,8 bersuhu 427 C. Hitunglah daya pancar
radiasi termal tersebut! alumunium berdiameter 1,5 m. Daya pancaran
radiasi yang diterima alat ini adalah 300 . Jika absorptivitas
alumunium terhadap radiasi matahari adalah 0,3 dan emisivitas total
permukaan alumunium adalah 0,04, perkirakan suhu kesimbangan alat
penyidik saat beroperasi!
10. Sebuah alat penyelidik ruang angkasa terbuat dari
11. Tentukan energy minimum yang harus diterima oleh sebuah
electron logam alkali ( dalam J dan eV ) agar dapat keluar dari
permukaan logam tersebut bila frekuensi ambang logam tersebut 4,2 x
Hz!12. Sebuah permukaan logam disinari cahaya yang panjang
gelombangnya 6 x Cm. Jika potensial henti logam sebesar 0,6 V.
Tentukan besar fungsi kerja logam tersebut!13. Sinar-X yang panjang
gelombangnya 20 pm dihamburkan
oleh suatu taget logam. Tentukan panjang gelombang sinarX yang
dihamburkan dengan sudut hambur 45o dan tentukan pula panjang
gelombang maksimum sinar-X yang terhambur! 14. Jelaskan mengapa
hamparan es dan salju dapat berfungsi sebagai benda hitam bagi
radiasi termal! 15. Jelaskan pengertian efek rumah kaca berkaitan
dengan radiasi matahari!
SOAL PILIHAN GANDA
1. Faktor yang pengaruhnya dominan terhadap besarnya pancaran
radiasi kalor adalah... a. Suhu b. Sifat permukaan pemancar
c. Komposisi bahan d. Suhu dan sifat permukaan e. Suhu dan
komposisi bahan 2. Dualisme gelombang partikel mengandung
pengertian... a. Cahaya adalah gelombang elektromagnetik b. Cahaya
adalah partikel yang bergerak c. Gelombang dapat berperilaku
sebagai partikel dan gelombang d. Semua jawaban benar e. Semua
jawaban salah 3. Benda hitam adalah benda yang memiliki sifat a.
Menyerap seluruh radiasi yang datang b. Menyerap radiasi dengan
fraksi yang lebih besar c. Merefleksikan sebagian radiasi yang
datang d. Mentransmisikan sebagian radiasi yang datang e. Semua
jawaban salah 4. Besarnya pancaran radiasi benda hitam ditentukan
oleh a. Suhu permukaan b. Warna permukaan c. Komposisi permukaan d.
Suhu dan warna permukaan e. Suhu dan komposisi permukaan 5. Apabila
cahaya matahari dilewatkan pada sebuah prisma maka akan
terbentuk
a. Spectrum garis b. Spectrum absorbsi c. Spectrum kontinu d.
Spectrum dengan garis pemisah yang jelas e. Spectrum garis dan
spectrum kontinu 6. Karakteristik spectrum garis antara lain a.
Warna-warna dipisahkan oleh garis pemisah dengan jelas b.
Warna-warna spectrum bergantung pada jenis gas c. Setiap unsur
memiliki karakteristik garis tertentu d. Setiap garis menggambarkan
panjang gelombang tertentu e. Semua jawaban benar 7. Pancaran
radiasi termal ditentukan oleh a. Komposisi permukaan pemancar b.
Suhu permukaan pemancar c. Warna permukaan pemancar d. Bentuk
permukaan pemancar e. Orientasi permukaan pemancar 8. Radiasi
biasanya dibedakan berdasakan a. Panjang gelombang b. Bentuk
gelombang c. Spectrum gelombang d. Amplitudo gelombang
e. Periode gelombang 9. Sebuah kubus baja dengan sisi 2 Cm
dipanaskan sampai suhu
427oC. Apabila emisivitas kubus baja tersebut adalah 0,8 maka
daya pancar radiasi termal baja tersebut adalaha. 24,2 W b. 25,3 W
c. 26,1 W d. 28,1 W e. 36,1 W 10.Suatu benda hitam pada suhu 27oC
memancarkan energi
sebesar E J/s. Benda hitam tersebut dipanasi hingga suhunya
menjadi 327oC. Energi yang dipancarkan menjadia. 2E b. 4E c. 6E d.
12E e. 16E 11.Agar energy kinetic benda bernilai 25% energy diamnya
dan c adalah kelajuan cahaya dalam ruang hampa, benda harus
bergerak dengan kelajuan a. c/4 b. c/2 c. 3c/5 d. 3c/4 e. 4c/5
12.Energi yang diradiasikan per detik oleh benda hitam pada suhu
T1 besarnya 16 kali energi yang diradiasikan perdetik pada suhu T0,
maka T1 a. 2T0 b. 2,5T0 c. 3T0 d. 4T0 e. 5T0 13.Jika konstanta
Planck 6,6 x Js maka besarnya momentum m adalah
dari electron yang panjang gelombangnya 2 x a. 13,2 x b. 8,6 x
c. 4,6 x d. 3,3 x e. 2,2 x Ns Ns Ns Ns Ns
14.Permukaan suatu lempeng logam tertentu disinari dengan cahaya
monokromatik. Percobaan ini diulang dengan panjang gelombang cahaya
yang berbeda. Ternyata, tidak ada electron yang keluar jika lempeng
disinari dengan panjang gelombang diatas 500 nm. Dengan menggunakan
panjang gelombang tertentu dibutuhkan tegangan 3,1 V untuk ,
ternyata arus
menghentikan
fotolistrikyang terpancar dari lempeng. Panjang gelombang
tersebut dalam nm adalah a. 223 b. 273 c. 332
d. 384 e. 442 15.Permukaan logam tertentu mempunyai fungsi kerja
W Joule. Bila konstanta Planck h Js maka energy maksimum
fotoelektron yang dihasilkan oleh cahaya berfrekuensi a. W + h b.
c. W - h d. e. h -W Hz dalam Joule adalah
LEMBAR PENILAIAN KINERJA SISWA
No
Aspek yang Diamati
Skor 1 2 3 4
Total Skor
1
Aspek Afektif
Kehadiran siswa Partisipasi dalam kegiatan Presentasi Hasil
Diskusi
2
Aspek Psikomotorik
Persiapan alat Kegiatan Percobaan
3
Aspek Kognitif Penulisan laporan:
Hasil Pengamatan Analisis Kesimpulan
Keterangan : Nilai A = 100 85 Nilai C = 69 50 Nilai B = 84 70
Nilai D = kurang dari 50
RUBRIK PENILAIAN KINERJA
Afektif1. Kehadiran Siswa
(1) Datang terlambat lebih dari 20 menit (2) Datang terlambat 10
- 20 menit (3) Datang terlambat kurang dari 10 menit (4) Datang
tepat waktu2. Partisipasi kerja dalam kelompok
(1) Tidak dapat bekerja sama dalam kelompok, Keduanya pasif (2)
Berada dalam kelompok namun kurang berinteraksi, salah satu
Aktif-Pasif (3) Berada dala kelompok keduanya aktif-aktif namun
belum mencapai tujuan (4) Berada dalam kelompok keduanya
aktif-aktif dan dapat mencapai tujuan.3. Presentasi Hasil
Diskusi
(1) Tidak dapat mempresentasikan hasil kerja kelompoknya.
(Pasif) (2) Mempresentasikan hasil kerja kelompok namun salah (3)
Mempresentasikan hasil kerja kelompok dengan benar namun langkah
kurang jelas. (4) Mempresentasikan hasil kerja kelompok dengan
benar & langkah secara tepat.
Psikomotor1. Persiapan alat (1) Tidak membawa alat dan bahan
percobaan sama sekali (2) Membawa beberapa alat dan bahan
percobaan
(3) Membawa bahan percobaan (4) Membawa alat dan bahan percobaan
secara lengkap 2. Kegiatan Percobaan (1) Tidak melakukan percobaan
(2) Melakukan tidak sesuai prosedur (3) Melakukan sesuai prosedur
tapi tidak secara sistematis (4) Melakukan sesuai prosedur dan
sistematis
Kognitif1. (1) (2) (3) (4) 2. Hasil Pengamatan Tidak menulis
data pengamatan Data pengamatan ditulis tidak sesuai pengamatan
pada Data pengamatan ditulis sesuai pengamatan pada Data pengamatan
ditulis jelas dan sesuai pengamatan Analisis (1) Tidak menganalisis
data percobaan. (2) Analisis data dilakukan dengan cermat tetapi
tidak
percobaan yang telah dilakukan percobaan yang telah dilakukan
tetapi tidak jelas pada percobaan yang telah dilakukan
menggunakan
semua data dalam melengkapi analisisnya
sehingga kesimpulannya belum tepat (3) Analisis data dilakukan
dengan cermat dan menggunakan semua data dalam melengkapi analisis
tetapi kurang tepat menyimpulkan masalah. (4) Analisis data
dilakukan dengan cermat dan menggunakan semua data dalam melengkapi
analisis hubungan antara muatan pada balon dan kertas 3. (1) (2)
(3) Panjang dan tidak jelas Singkat tapi tidak sesuai dengan
analisis Kesimpulan
Panjang dan tidak sesuai dengan analisis
(4)
Singkat, jelas dan sesuai dengan analisis
DAFTAR PUSTAKA
Umar,Efrizon. 2006. Fisika dan kecakapan hidup kelas XII
Semester 2. Jakarta: Ganeca Exact. Tim Penyusun. 2006. Buku pintar
belajar fisika kelas XII Semester 2. Jakarta: Sagufindo kinarya
Ruwanto,Bambang. 2007. Fisika 3 kelas XII. Jakarta: Yudhistira
