GELOMBANG OPTIK (FI303)

Transkripsi

1 RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS) GELOMBANG OPTIK (FI303) Dosen: Dr. Andhy Setiawan PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

2 Dibuat Oleh: RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER GELOMBANG OPTIK (FI303) Diperiksa Oleh: No.Dok :... Revisi :... Tanggal :. Halaman: Disetujui Oleh: Dr. Andhy Setiawan NIP Dr. Dadi Rusdiana NIP Dosen TPK Prodi Ketua Departemen Pendidikan Fisika RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER 1. Identitas Nama Program Studi : Fisika Nama : Gelombang Optik Kode : FI303 Kelompok : Keahlian Program Studi (MKKPS) Bobot sks : 4 (empat) Jenjang : S1 Semester : IV Prasyarat : Fisika Dasar I, Fisika Dasar II; Matematika Fisika I, dan Matematika Fisika II Status (wajib/ pilihan) : Wajib Nama dan kode dosen : Dr. Andhy Setiawan (1977) 2

3 2. Deskripsi ini mendisksusikan tentang osilasi mekanik dan listrik, kinematika gelombang, gelombang mekanik (yang meliputi dinamika dan energetika gelombang), gelombang elektromagnetik, interferensi, difraksi dan modulasi gelombang. 3. Capaian Pembelajaran Program Studi yang Dirujuk (CPPS) 3. Memahami konsep, teori, azas hukum dan prinsip fisika klasik dan kuantum. 6. Mampu mengaplikasikan konsep matematika fisika, fisika komputasi dan instrumentasi untuk mengkaji dan menganalisis fenomena fisis di alam dan dalam produk teknologi sesuai bidang kajiannya. 4. Capaian Pembelajaran (CPM) 3.1. Memiliki pengetahuan konseptual tentang derajat kebebasan suatu sistem osilasi, sistem osilasi harmonis sederhana, osilasi teredam, dan osilasi teredam dengan gaya pemacu Memiliki pengetahuan konseptual tentang hubungan dispersi dan dispersivitas gelombang Memiliki pengetahuan konseptal tentang sifat-sifat air ideal ditinjau dari segi perambatan gelombang, pengaruh kedalaman terhadap fungsi gelombang, dispersivitas dan kecepatan gelombang permukaan air Memiliki pengetahuan konseptual tentang momentum, energi, intensitas, dan impedansi pada gelombang, serta fraksi energi yang dipantulkan dan ditransmisikan saat gelombang melewati dua medium yang berbeda Memiliki pengetahuan konseptual tentang sifat perambatan gelombang elektromagnetik Memiliki pengetahuan konseptual tentang modulasi dan demodulasi gelombang Memiliki pengetahuan prosedural tentang penentuan persamaan osilasi dari sistem osilasi harmonis sederhana, osilasi teredam, dan osilasi teredam dengan gaya pemacu, serta persamaan dan frekuansi osilasi dan keadan gerak osilasi dua derajat kebebasan Memiliki pengetahuan prosedural tentang penentuan persamaan umum differensial gelombang beserta solusi umumnya dan mengidentifikasi besaran fisis lainnya dari fungsi gelombang, serta persamaan gelombag hasil superposisi Memiliki pengetahuan prosedural tentang penentuan pergeseran frekuensi akibat efek Doppler, dan penerapan syarat batas kontinu sudut fase dalam pembuktian hukum Snellius Memiliki pengetahuan prosedural tentang dinamika gelombang pada beberapa medium elastis beserta formulasi cepat rambat gelombang berdasarkan persamaan umum differensial gelombang. 3

4 6.5. Memiliki pengetahuan prosedural tentang penentuan persamaan Maxwell bernotasi nabla, persamaan medan dan energi gelombang elektromagnetik pada vacum dan non-vacum, serta pembuktian Hukum Snellius dan penentuan Persamaan Fresnell Memiliki pengetahuan prosedural tentang penentuan pola intensitas hasil interferensi pada beberapa interferometer, dan. hasil difraksi Memiliki pengetahuan prosedural tentang penentuan persamaan gelombang hasil modulasi dan demodulasi gelombang. 5. Deskripsi Rencana Pembelajaran Pert. 1 - Indikator Capaian Pembelajatan Tentang Perkuliahan: Deskripsi dan Silabus MK,, Rencana Teknis Perkuliahan. Menyimak penjelasan mengenai: Deskripsi MK, Silabi MK,, Rencana Teknis Perkuliahan, menggunakan media PC dan proyektor, dan sistem pembelajaran online terpadu (SPOT). 50 menit - -RPS mata kuliah Gelombang Optik Menjelaskan ciri sistim osilasi dengan satu dan dua derajat kebebasan. OSILASI: Derajat kebebasan sistem osilasi. derajat kebebasan sistem osilasi, menggunakan media PC, proyektor dan papan tulis, dan SPOT. 50 menit Tugas 1: Tugas individual berupa homework dengan tagihan berupa jawaban atas perangkat soal materi Osilasi. Akira Hirose, & Karl E. Lonngren, 1985, Crawford, Jr.,1978, 4

5 Pert. Indikator Capaian Pembelajatan Menjelaskan bentuk sederhana simpangan sebagai fungsi waktu untuk osilasi satu derajat kebebasan Menjelaskan hubungan antara gaya pulih dan inersia pada sistim osilasi Memformulasikan persamaan gerak osilasi harmonis sederhana pada sistem bandul sederhana Menentukan frekuensi osilasi harmonis sederhana pada sistem bandul sederhana Memformulasikan persamaan gerak osilasi harmonis sederhana pada sistem pegas Menentukan frekuensi osilasi harmonis sederhana pada sistem pegas Memformulasikan OSILASI: Sifat Osilasi, Osilasi Harmonis Sederhana. Osilasi dengan satu derajat kebebasan yang meliputi sifat osilasi (gaya pulih dan inersia), dan persamaan gerak osilasi untuk sistem dengan satu derajat kebebasan pada sistem bandul sederhana, pegas dan rangkaian LC, menggunakan media PC, proyektor dan papan tulis, dan SPOT. 100 menit Tugas 1: Tugas individual berupa homework dengan tagihan berupa jawaban atas perangkat soal materi Osilasi. Akira Hirose, & Karl E. Lonngren, 1985, Crawford, Jr.,1978, 5

6 Indikator Capaian Pert. Pembelajatan persamaan gerak muatan (arus) dalam sistem osilasi harmonis sederhana rangkaian LC Menentukan frekuensi osilasi harmonis sederhana dalam sistem osilasi rangkaian LC Memformulasikan persamaan osilasi dari sistem osilasi teredam pada sistem pegas atau rangkaian RLC Menentukan syarat terjadinya osilasi underdamped, overdamped, dan criticallydamped pada sistem osilasi pegas atau rangkaian RLC Menentukan simpangan sebagai fungsi waktu pada sistem pegas atau rangkaian RLC, untuk kasus osilasi Osilasi Teredam. Osilasi Teredam dengan Gaya Pemacu. Osilasi teredam, dan osilasi teredam dengan gaya pemacu pada sistem mekanik dan listrik (rangkaian RLC), menggunakan media PC, proyektor dan papan tulis, dan SPOT. 100 menit Tugas 1: Tugas individual berupa homework dengan tagihan berupa jawaban atas perangkat soal materi Osilasi. Akira Hirose, & Karl E. Lonngren, 1985, Crawford, Jr.,1978, Chapter 3. 6

7 Indikator Capaian Pert. Pembelajatan underdamped, overdamped, dan criticallydamped Memformulasikan persamaan gerak dari sistem osilasi teredam dengan gaya pemacu pada sistem pegas atau rangkaian RLC Menentukan amplitudo simpangan dari sistem osilasi teredam dengan gaya pemacu pada sistem pegas atau rangkaian RLC Menjelaskan besaran-besaran yang mepengaruhi besarnya amplitudo simpangan dari sistem osilasi teredam dengan gaya pemacu pada sistem pegas atau rangkaian RLC Menjelaskan kaitan antara frekuensi alamiah, frekuensi sumber dan amplitudo 7

8 Indikator Capaian Pert. Pembelajatan untuk peristiwa resonansi Menentukan sudut fase dari sistem osilasi teredam dengan gaya pemacu pada sistem pegas atau rangkaian RLC Menentukan simpangan sebagai fungsi waktu dari sistem osilasi teredam dengan gaya pemacu pada sistem pegas atau rangkaian RLC Memformulasikan persamaan gerak osilasi gandeng pada sistem pegas atau rangkaian LC Menentukan frekuensi osilasi mode rendah dan mode tinggi pada sistem osilasi gandeng pegas atau rangkaian LC Menentukan perbandingan Sistem Osilasi Dua Derajat Kebebasan: - Osilasi Gandeng Pegas. - Osilasi Gandeng Rangkaian LC. - Sistematika Solusi Sistem Dua Derajat Kebebasan. Osilasi dua derajat kebebasan yang meliputi osilasi gandeng pegas, osilasi gandeng rangkaian LC, dan sistematika penyelesaian untuk sistem osilasi dua derajat kebebasan), menggunakan media PC, proyektor dan papan 100 menit Tugas 1: Tugas individual berupa homework dengan tagihan berupa jawaban atas perangkat soal materi Osilasi. Crawford, Jr.,1978, 8

9 Indikator Capaian Pert. Pembelajatan amplitudo pada mode rendah dan mode tinggi dari sistem osilasi gandeng pegas atau rangkaian LC Menjelaskan perbedaan gerak osilasi pusat massa dan gerak osilasi relatif pada sistem osilasi gandeng pegas Menjelaskan perbedaan arah arus pada osilasi mode rendah dan mode tinggi pada rangkaian LC Menurunkan persamaan umum gelombang dalam bentuk differensial Menjelaskan prinsip superopisisi berdasarkan persamaan umum differensial gelombang Memformulasikan persamaan gelombang Persamaan Diferensial Gelombang, Diferensiasi Parsial. Gelombang sebagai Fungsi Ruang dan Waktu. Superposisi dan Layangan. tulis, dan SPOT. Persamaan differensial gelombang, gelombang sebagai fungsi ruang dan waktu, prinsip superposisi dan layangan, menggunakan media PC, proyektor dan papan tulis, dan SPOT. 100 menit Tugas 2: Tugas individual berupa homework dengan tagihan berupa jawaban atas perangkat soal materi gerak gelombang (Kinematika Gelombang). Akira Hirose, & Karl E. Lonngren, 1985, Chapter 2. William C. Elmore and Mark A. Heald, 1985, 9

10 Indikator Capaian Pert. Pembelajatan sebagai fungsi ruang dan waktu Menganalisis arah rambat gelombang dari suatu fungsi gelombang Menganalisis kecepatan fase dari suatu fungsi gelombang Menganalisis perioda dan frekuensi spatial, dan perioda dan frekuensi temporal dari suatu fungsi gelombang Memformulasikan hubungan antara kecepatan fase dengan frekuensi dan perioda baik sisi temporal maupun spatial Menentukan fungsi gelombang hasil superposisi dua gelombang yang arah getarnya sejajar Menjelaskan mengenai layangan 10

11 Indikator Capaian Pert. Pembelajatan dan syarat terjadinya Memformulasikan persamaan umum dari superposisi dua gelombang yang arah getarnya saling tegak lurus Menganalisis jenis/bentuk polarisasi berdasarkan persamaan osilasi Menentukan arah putar untuk polarisasi elips atau lingkaran Menjelaskan mengenai hubungan dispersi pada gelombang Memformulasikan hubungan dispersi suatu gelombang Menjelaskan perbedaan antara gelombang dispersif dan non dispersif , 3.2., 6.1., dan 6.2. (bersifat tentative) Superposisi Dua Gelombang yang Arah Getarnya Saling Tegak Lurus. Hubungan Dispersi. Materi pertemuan 1 sampai 7 Polarisasi akibat superposisisi dua gelombang yang saling tegak lurus; Hubungan dispersi beserta formulasinya, perbandingan kecepatan fase dan kecepatan grup,dan dispersivitas gelombang, menggunakan media PC, proyektor dan papan tulis, dan SPOT. Review: latihan soal dan refleksi capaian tugas 1 dan 2, menggunakan PC, 100 menit 100 menit Tugas 2: Tugas individual berupa homework dengan tagihan berupa jawaban atas perangkat soal materi gerak gelombang (Kinematika Gelombang). - - Taufik Ramlan R, 2001, Bab 2. Zahara Muslim, 1994, Bab 2. Akira Hirose, & Karl E. Lonngren, 1985, Chapter 2. 11

12 Pert. Indikator Capaian Pembelajatan proyektor, dan papan tulis. 9 UJIAN UJIAN AKHIR SEMESTER 6. Daftar Akira Hirose, & Karl E. Lonngren, 1985, Introduction to Wave Phenomena, John Wiley & Sons. Crawford, Jr.,1978, Waves, Berkeley Physics, Vol. 3, Mc Graw Hill, New York. William C. Elmore and Mark A. Heald, 1985, Physics of waves, Dover Publication Inc., New York. Taufik Ramlan R., 2001, Diktat Gelombang Optik, Bandung : penerbit UPI. Zahara Muslim, 1994, Gelombang dan Optik, Depdikbud-Dikti. 7. Lampiran Lampiran 1. Bahan Ajar... Lampiran 2. Instrumen... 12