Kuan Tum

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

Satuan Pendidikan: SMA Kelas/Semester: XII/IMata pelajaran: FisikaTopik/Materi Pokok: Konsep dan Fenomena KuantumTema: Efek Compton & Produksi PasanganPertemuan ke: 3Alokasi Waktu: 2 x 45 menit

A. Kompetensi IntiKI. 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.KI. 2 Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.KI. 3 Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.KI. 4 Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar (dari KI1, KI2, KI3, KI4)Kompetensi DasarIndikator Pencapaian KD

1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya melaluipengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannyaMengagumi kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya melalui fenomena kuantum (perkembangan tentang dunia mikroskopik)

2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi1. Menumbuhkan sikap ilmiah, rasa ingin tahu, disiplin, tanggungjawab dan kerjasama pada proses pembelajaran konsep dan fenomena Kuantum2. Tekun, jujur, dan tanggungjawab dalam melaksanakan tugas

3.10Memahami fenomena efek fotolistrik dan sinar X dalam kehidupan sehari-hari

1. Menjelaskan prinsip radiasi kalor, intensitas radiasi benda hitam dan teori foton2. Menjelaskan pengertian efek fotolistrik, energi ambang dan energi kinetik maksimum fotoelektron.3. Menjelaskan pengaruh intesitas foton terhadap jumlah fotoelektron dan pengaruh frekuensi terhadap energi kinetik maksimum fotoelektron4. Menjelaskan pengertian efek compton5. Menganalisis diagram tumbukan foton dengan elektron bebas dan diagram tumbukan foton dengan elektron bebas6. Menerapkan hukum kekekalan energi dan hukum kekekalan momentum untuk penjabaran panjang gelombang compton7. Menganalisis percobaan sinar x dan produksi sinar x

4.10 Menyajikan hasil analisis data tentang penerapan efek fotolistrik dan sinar X dalam kehidupan sehari-hari1. Menjelaskan penerapan efek fotolistrik pada mesin fotocopy dan sel surya.2. Menjelaskan penerapan sinar x pada mesin foto Rontgen, mesin pengecekan bagasi bandara

C. Tujuan PembelajaranPertemuan 11. Melalui video, siswa dapat menjelaskan radiasi kalor dan menumbuhkan rasa ingin tahu serta dapat mensyukuri kebesaran Tuhan.2. Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan intensitas radiasi benda hitam dengan tepat dan teliti 3. Melalui diskusi, siswa dapat menganalisis tentang teori foton dengan penuh tanggung jawab dan teliti.

Pertemuan 21. Setelah melakukan studi literatur dan diskusi, siswa dapat menjelaskan pengertian efek fotolistrik, energi ambang, energi kinetik maksimum fotoelektron dengan benar.2. Setelah melakukan percobaan virtual, siswa dapat menerapkan persamaan energi kinetik fotoelektron untuk menyelesaikan permasalahan dengan tepat dan benar.3. Setelah melakukan studi literatur dan diskusi siswa dengan bimbingan guru, siswa dapat menjelaskan aplikasi efek fotolistrik dalam kehidupan sehari-hari, seperti mesin fotocopy dan sel surya dengan rasa tanggung jawab serta mensyukuri kebesaran Tuhan

Pertemuan 31. Setelah menonton video compton yang ditayangkan guru, siswa dapat menjelaskan terjadinya efek compton dan menumbuhkan rasa ingin tahu siswa2. Setelah melakukan studi literatur dan diskusi, siswa dapat menggambarkan diagram tumbukan dan momentum tumbukan foton dengan elektron bebas dengan tepat.3. Setelah melakukan studi literatur dan diskusi, siswa dapat menerapkan hukum kekekalan energi dan hukum kekekalan momentum untuk penjabaran pergeseran panjang gelombang compton dengan benar dan tepat.4. Setelah melakukan studi literatur dan diskusi, siswa dapat menganalisis terjadinya produksi pasangan dengan benar.

Pertemuan 41. Setelah menonton video sinar x yang ditayangkan guru, siswa dapat menjelaskan sifat sinar x dan menumbuhkan rasa ingin tahu siswa2. Setelah melakukan studi literatur dan diskusi, siswa dapat menganalisis sifat-sifat dan spektum sinar x serta persamaan panjang gelombang minimum pada sinar x dengan tepat.3. Setelah melakukan studi literatur dan diskusi siswa, siswa dapat menjelaskan aplikasi sinar x dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada mesin foto Rontgen, mesin pengecekan bagasi bandara dengan rasa penuh tanggung jawab serta menambah rasa syukur kepada Tuhan YME

D. Materi 1. Pertemuan PertamaRadiasi KalorRadiasi kalor merupakan pemancaran energi kalor oleh permukaan suatu benda ke lingkungannya. Energi kalor yang dipancarkan bergantung pada sifat permukaan benda, suhu benda (T), luas permukaan benda (A), dan waktu (t)

Energi Radiasi

Dengan :e = Emisivitas = koefisien emisi, 0 V2> V1.

Sinar-x yang lebih bermanfaat dan sering digunakandalam setiap kegiatan eksperimen adalah sinar-x monokhromatik dan sering disebut sinar-x karakteristik. Sinar-x monokhromatik (sinar-x karakteristik) ini timbul akibat adanya proses transisi eksitasi elektrondi dalam anoda. Sinar-x ini timbul secara tumpang tindih dengan spektrum bremstrahlung. Disamping panjang gelombangnya yang monokhromatik, inensitas sinar-x monokhromatik ini jauh lebih besar dari pada intensitas sinar-x bremstrahlung. Proses terjadinya sinar-x monokhromatik ini dapat dijelaskan sebagai berikut. Jika energi kinetik elektron itu sama dengan atau lebih besar dari padaenergi eksitasi atom-atom di dalam anoda maka pada saat elektron-elektron tersebut menumbuk anoda, atom-atom tersebut akan tereksitasi sehingga pada saat atom-atom tersebut kembali ke kaadaan ekuilibriumnya mereka akan melepaskan energinya dalam bentuk foton gelombang elektromagnetik yang kita sebut sinar-x sinar-x karakteristik. Karena tingkat-tingkat energi di dalam atom-atom itu terkuantisasi maka sinar-x yang dipancarkannya akanmemiliki panjang gelombang atau energi yang tertentu, sehingga sinar-x ini disebut sinar-x monokhromatik. Sebagai contoh, apabila sinar-x ini timbul akibat transisi elektrondari kulit L ke kulit K maka sinar-x ini akan memiliki energi E = EL- EK. Garis spektrum sinar-x tersebut lazim dinamai K, sehingga panjang gelombangnya sering disebut . Nama-nama garis spektrum lainnya adalah K (untuk transisi dari kulit M ke kulit K), K(untuk transisi dari kulit N ke kulit K), dan seterusnya. Jika transisi itu terjadi dari tingkat-tingkat energi yang lebih tinggi ke kulit L, maka nama-nama untuk garis-garis spektrum sinar-x yang dihasilkannya adalah L, L, L, .... dst., untuk transisi yang terjadi masing masing dari kulit M, N, O, ...., dst. Apabila kita bandingkan dengan sinar-x bremsstrahlung, sinar-x karakteristik tersebut muncul secara tumpang tindih di dalam spektrum bremsstahlung, seperti ditunjukkan dalam Gambar 5.

Gambar 5. Sinar -x karakteristik K dan K yang tumpang tindih di dalam spektrum bremsstrahlung

Nilai sinar-x karakteristik ini tidak bergantung pada besarnya tegangan tinggi yang digunakan, tetapi ia hanya bergantung pada jenis bahan anoda yang digunakan. Hal ini akan dibahas lebih rinci di dalam uraian tentang hukum Allah swt tentang karakteristik yang dirumuskan oleh Moseley. Garis-garis spektrum tersebut di atas sebetulnya masih dapat diuraikan menjadi beberapa panjang gelombang, seperti menjadi 1 dan K2 atau K menjadi K1dan K2, sehingga kata monokhromatik di atas masih belum tepat. Tetapi karena perbedaan antara panjang gelombang1dan K2 tersebut sangat kecil sehingga sangat sulit untuk dibedakan, maka orang masih lazim menyebut garis-garis spektrum dan K tersebut di atas sebagai garis spektrum monokhromatik.

E. Karakteristik Sinar-XSinar-X dapat pula terbentuk melalui proses perpindahan elektron suatu atom dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah. Adanya tingkat-tingkat energi dalam atom dapat digunakan untuk menerangkan terjadinya spektrum sinar-X dari suatu atom (Gambar 6). Sinar-X yang terbentuk melalui proses ini mempunyai energi yang sama dengan selisih energi antara kedua tingkat energi elektron tersebut. Karena setiap jenis atom memiliki tingkat-tingkat energi elektron yang berbeda-beda maka sinar-X yang terbentuk dari proses ini disebut karakteristik Sinar-X

Gambar 6. Ilustrasi transisi elektron dalam sebuah atom (Beck, 1977)

Karakteristik Sinar-X terjadi karena elektron yang berada pada kulit K terionisasi sehingga terpental keluar. Kekosongan kulit K ini segera diisi oleh elektron dari kulit diluarnya. Jika kekosongan pada kulit K diisi oleh elektron dari kulit L, maka akan dipancarkan karakteristik sinar-X K. Jika kekosongan itu diisi oleh elektron dari kulit M, maka akan dipancarkan karakteristik Sinar-X K dan seterusnya (Beck, 1977).

E. Pendekatan, Model, dan Metode PembelajaranPendekatan: Scientific ApproachPertemuanMetode PembelajaranModel Pembelajaran

PertamaDemonstrasi, Diskusi, Perentasi, PenugasanCooperative Learning

KeduaDiskusi kelompok, Eksperimen virtual, Ceramah, Cooperative Learning

KetigaDiskusi kelompok, , Ceramah,Cooperative Learning STAD

KeempatDiskusi kelompok, , Ceramah, Cooperative Learning STAD

F. Kegiatan PembelajaranPertemuan Pertama

KegiatanDeskripsi Kegiatan PembelajaranAlokasi Waktu

Pendahuluan1. Guru mengucapkan salam dan berdoa bersama siswa sebelum memulai pelajaran2. Guru memberikan apersepsi untuk mendorong rasa ingin tahu melalui pertanyaan bagaimana caranya para ahli fisika dan astronomi menaksir suhu Matahari dan bintang bintang yang lebih jauh ?2. Menyampaikan tujuan pembelajaran (produk, proses, sikap sosial dan karakter).3 Menit

Kegiatan IntiMengamati. 1. Siswa mengamati video dahsyatnya cahaya matahariMenanya Membimbing siswa untuk mengajukan pertanyaan tentang hasil pengamatan yang telah dilaksanakan misalnya:1. Bagaimanakah caranya para ahli fisika menaksir suhu Matahari?

Mengeksplorasi 1. siswa dalam kelompok kooperatif (3-4 siswa) dengan tujuan untuk bekerjasama melakukan diskusi mengenai konsep foton 2. Guru membagikan LDS tentang konsep foton3. Tiap kelompok melakukan diskusi sesuai dengan petunjuk LDS

Mengasosiasi 1. Dengan panduan LDS konsep foton Siswa diharapkan mampu bekerja sama dalam mendiskusikan pertanyaan-pertanyaan pada LDS terkait teori kuantum. 1. Mengkomunikasikan1. Dari hasil diskusi siswa diminta menyampaikan hasil diskusi yang mereka lakukan dengan santun.2. Dari hasil diskusi kelas guru bersama peserta didik menyimpulkan dari serangkaian kegiatan pembelajaran.14 Menit

Kegiatan Akhir1. Guru memberikan tugas individu untuk mengerjakan soal tambahan yang diharapkan siswa dapat mengerjakannya dengan penuh tanggung jawab.2. Guru mengingatkan siswa untuk mempelajari materi Fotolistrik dan meminta siswa mencari sumber belajarnya baik dari buku atau internet3. Guru memimpin doa sebelum menutup pembelajaran.3 Menit

Pertemuan 2

KegiatanDeskripsi KegiatanAlokasi Waktu

Pendahuluan1. Guru membuka pelajaran dengan memberi salam.2. Guru mempersilahkan salah satu pseserta didik untuk memimpin berdoa, dan kemudian mengecek kehadirannya.3. Guru memotivasi dengan memperlihatkan gambar gambar yang merupakan penerapan efek fotolistrik dalam kehidupan sehari hari, seperti mesin fotocopi dan sel surya.4. Guru memberi apersepsi dengan memberi pertanyaan mengenai pelajaran sebelumnya, yaitu tentang foton.

10 menit

IntiMengamati1. Peserta didik mengamati tayangan animasi fotolistrik yang akan dugunakan untuk percobaan virtual.

Menanya2. Siswa menanyakan tentang hal hal yang belum jelas mengenai percobaan virtual yang akan dilakukan.

Mengeksplorasi3. Siswa melakukan percobaan virtual efek fotolistrik menggunakan animasi, kemudian memasukan data hasil percobaan ke dalam tabel pengamatan.4. Siswa berdiskusi untuk menjawab pertanyaan yang ada di LKS.

Mengasosiasi5. Siswa mengolah data dari hasil pengamatan untuk mencari pengaruh intensitas foton terhadap jumlah fotoelektron, pengaruh frekuensi terhadap jumlah elektron, mencari persamaan energi kinetik, dan contoh penerapan fotolistrik dalam kehidupan sehari hari.

Mengkomunikasi 6. Perwakilan dari siswa menyampaikan hasil diskusi kelompoknya dan kelompok yang lain memberi tanggapan. 7. Guru memberikan umpan balik atau memberi informasi jawaban yang tepat kepada siswa

70 menit

Penutup1. Guru menyimpulkan/menjelaskan kembali materi pelajaran yang telah dipelajari.2. Guru memberi tugas rumah untuk dibahas pada pertemuan selanjutnya.4. Guru mengingatkan siswa untuk mempelajari materi efek compton dan pasangan produksi serta meminta siswa mencari sumber belajarnya baik dari buku atau internet3. Guru menutup pelajaran dengan mengucapkan salam.10 menit

Pertmuan 3

KegiatanDeskripsi KegiatanAlokasi Waktu

Pendahuluan1. Guru membuka pelajaran dengan memberi salam dan mengecek kehadiran siswa.2. Siswa berdoa sebelum pembelajaran dimulai.3. Guru memberikan apersepsi dengan mengingatkan kembali materi sebelumnya tentang foton dan efek fotolistrik4. Guru menyampaikan tujuan pembelajaran dan kegiatan apa yang akan dilakukan pada pelajaran hari itu.5 menit

IntiMengamati1. Siswa mengamati video efek compton yang ditampilkan oleh guru2. Siswa membaca literatur baik dari buku atau internet untuk menjelaskan efek compton dan produksi pasanganMenanyakan3. Dari membaca literatur, siswa menanyakan hal-hal tidak dipahaminy, misalnya: Bagaimana proses terjadinya efek compton dan produksi pasangan

Mengeksplorasi4. Siswa membentuk kelompok sehingga terdapat 6 kelompok di dalam 1 kelasnya.5. Setiap kelompok siswa menerima Lembar Kerja Siswa (LKS).6. Siswa mencari dan mengumpulkan literatur baik dari buku maupun dari internet tentang efek compton, diagram tumbukan dan momentum tumbukan foton dengan elektron bebas, hukum kekekalan energi dan hukum kekekalan momentum untuk penjabaran pergeseran panjang gelombang compton serta produksi pasangan7. Siswa melakukan diskusi untuk menjelaskan pengertian tentang efek compton, diagram tumbukan dan momentum tumbukan foton dengan elektron bebas, hukum kekekalan energi dan hukum kekekalan momentum untuk penjabaran pergeseran panjang gelombang compton serta produksi pasanganuntuk menjelaskan produksi pasangan8. Guru menilai sikap siswa dalam kerja kelompok.9. Guru membimbing siswa dalam melakukan kegiatan diskusi sesuai petunjuk LKS.

Mengasosiasi10. Siswa menyimpulkan menyiapkan hasil diskusi mereka tentang efek compton dan pasangan produksi untuk dipresentasikan di depan kelas11. Siswa menerapkan persamaan efek compton untuk menyelesaikan permasalahan dalam soal-soal yang disajikan oleh guru.12. Guru menilai kerjasama dan tanggungjawab siswa dalam kerja kelompok

Mengkomunikasikan13. Perwakilan salah satu kelompok mempresentasikan hasil diskusi kelompoknya dengan difasilitasi guru dalam diskusi kelas.14. Siswa lain dalam kelompok menanggapi presentasi temannya.15. Guru menanggapi hasil diskusi siswa dan memberi jawaban atau informasi yang tepat untuk memberikan penguatan pemahaman.75 menit

Penutup1. Siswa mengerjakan soal Quiz yang diberikan guru2. Guru bersama siswa menyimpulkan kembali materi tentang efek compton dan produksi pasangan 3. Guru memberikan penghargaan kepada individu dan kelompok yang kinerjanya baik5. Guru mengingatkan siswa untuk mempelajari materi sinar x dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari serta meminta siswa mencari sumber belajarnya baik dari buku atau internet4. Guru menutup pelajaran dengan mengucapkan salam.10 menit

Pertmuan 4

KegiatanDeskripsi KegiatanAlokasi Waktu

Pendahuluan1. Guru membuka pelajaran dengan memberi salam dan mengecek kehadiran siswa.2. Siswa berdoa sebelum pembelajaran dimulai.3. Guru memberikan apersepsi dengan mengingatkan kembali materi sebelumnya tentang foton dan efek fotolistrik serta efek compton4. Guru menyampaikan tujuan pembelajaran dan kegiatan apa yang akan dilakukan pada pelajaran hari itu.5 menit

IntiMengamati5. Siswa mengamati video tentang sinar xMenanyakan6. Dari mengamati video, siswa menanyakan hal-hal tidak dipahaminy, misalnya: Bagaimana proses terjadinya sinar x? Bagaimana sifat-sifat sinar x? Bagaimana sepektrum sinar x?

Mengeksplorasi7. Siswa membentuk kelompok sehingga terdapat 6 kelompok di dalam 1 kelasnya.8. Setiap kelompok siswa menerima Lembar Kerja Siswa (LKS).9. Siswa mencari dan mengumpulkan literatur baik dari buku maupun dari internet tentang sinar x dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari10. Siswa melakukan diskusi untuk menjelaskan sinar x dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari11. Guru menilai sikap siswa dalam kerja kelompok.12. Guru membimbing siswa dalam melakukan kegiatan diskusi sesuai petunjuk LKS.

Mengasosiasi13. Siswa menyimpulkan menyiapkan hasil diskusi mereka tentang mekanisme terbentuknya sinar x, sifat-sifat sinar x, sperktrum sinar x, panjang gelombang minimum serta aplikasi sinar x dalam kehidupan sehari-hari14. Guru menilai kerjasama dan tanggungjawab siswa dalam kerja kelompok

Mengkomunikasikan15. Perwakilan salah satu kelompok mempresentasikan hasil diskusi kelompoknya dengan difasilitasi guru dalam diskusi kelas.16. Siswa lain dalam kelompok menanggapi presentasi temannya.17. Guru menanggapi hasil diskusi siswa dan memberi jawaban atau informasi yang tepat untuk memberikan penguatan pemahaman.75 menit

Penutup18. Siswa mengerjakan soal Quiz yang diberikan guru19. Guru bersama siswa menyimpulkan kembali materi tentang sinar x dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari 20. Guru memberikan penghargaan kepada individu dan kelompok yang kinerjanya baik6. Guru memberikan tugas akhir untuk masing-masing kelompok membuat makalah tentang aplikasi efek fotolistrik dan sinar x dalam kehidupan sehari-hari7. Guru menutup pelajaran dengan mengucapkan salam.10 Menit

G. Alat/Bahan, Media dan Sumber BelajarPertemuanAlat/Bahan dan MediaSumber Belajar

PertamaLDS, Power Point Tipler. 2001. Fisika untuk Sains dan Teknik Jilid 2. Jakarta: Erlangga. Beiser.1995.Konsep Fisika Modern Edisi Ketiga. Jakarta: Erlangga Fisika Untuk SMA/MA Kelas XII Kurikulum 2013 Bambang Haryadi.Fisika Untuk SMA/MA Kelas XII.2009.Pusat Perbukuan.Jakarta Purwoko dan Fendi. 2010. Fisika 3. Jakarta: Yudhistira

e-dukasi.net http://solarsuryaindonesia.com/info/mengenal-teknologi-solar-pv http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1125385480 http://paarif.com/efek-fotolistrik-2/ http://fiqriscientist.blogspot.com/2009/01/bagaimanakah-cara-kerja-mesin-fotocopy.html http://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_fotokopi

KeduaLKS, animasi Flash

Ketiga Video, LKS, LCD

Keempat Video, LKS, LCD

H. PenilaianPada tiap pertemuan masing-masing terdapat penilaian tes hasil belajar yang meliputi: tes hasil belajar kognitif: soal evaluasi (terlampir) tes hasil belajar kinerja: lembar observasi (terlampir) tes hasil belajar sikap: lembar observasi (terlampir)

Kepala SMA

( ).., 2014Guru Mata Pelajaran Fisika

( )

Catatan : ..