Silabus Fisika Modern (Modern Physics) - 3 SKS

Rachmad Resmiyanto

Tujuan instruksional:

Mata kuliah fisika modern ini dimaksudkan sebagai pengantar pada pembahasan sistem mikroskopik, yaitu fisika untuk inti atom, atom, molekul, dan perilaku atom dan elektron dalam zat padat. Fisika untuk sistem mikroskopik ini mencakup teori kuantum, yaitu teori dimana gelombang elektromagnetik dinyatakan sebagai partikel (foton), dan dalam keadaan tertentu partikel harus dinyatakan sebagai gelombang. Keadaan partikel harus dinyatakan dengan fungsi gelombang. Untuk sistem partikel dalam jumlah amat besar diperlukan pendekatan fisika statistik dengan menggunakan konsep fungsi distribusi. Konsep-konsep ini dapat digunakan untuk menguasai berbagai konsep dan prinsip yang berhubungan dengan susunan zat, yaitu dari zat padat, molekul, atom, inti atom, dan partikel elementer.



Materi kuliah :

Fisika Kuantum : radiasi benda hitam, hukum pergeseran Wien, hukum Stefan-Boltzmann, teori Raleigh-Jean, teori Wien, teori Planck, statistik Bose-Einstein, efek fotolistrik, sinar-X, difraksi sinar-X, efek Compton, produksi pasangan, gelombang de Broglie, difraksi partikel, prinsip ketakpastian, persamaan Schrodinger, partikel dalam kotak .

Model atom Hidrogen : model atom, hamburan Rutherford, spektrum atomik, model atom Bohr, model atom Sommerfeld, struktur halus pada spektrum atom hidrogen.

Teori kuantum untuk susunan atom dan molekul : persamaan Schroedinger pada atom hidrogen, kuantisasi energi dan momentum sudut, fine structure dan hyperfine structure, efek Zeeman, aturan seleksi, prinsip eksklusi Pauli, susunan berkala, populasi tingkat energi menurut statistik Bolzmann, radiasi spontan dan radiasi terstimulasi, prinsip kerja laser.

Spektrum molekul: spektrum rotasi, spektrum vibrasi, aturan seleksi .

Zat Padat: kristal dan amorf, ikatan atom, teori kapasitas kalor Einstein dan Debye, teori elektron bebas, teori pita energi, sambungan p-n, dasar kerja transistor, konduktivitas foto, superkonduktivitas, resonansi magnetik.

Transformasi nuklir : radioaktivitas, isotop, spektrometer massa, deret radioaktif, garis stabilitas, interaksi radiasi dengan bahan, pengaruh efek fotolistrik, efek Compton, dan produksi pasangan pada penampang koefisien absorpsi foton, peluruhan alfa, peluruhan beta, peluruhan gamma, reaksi nuklir, energi ikat nuklir, model tetes air, gaya nuklir, fisi dan fusi nuklir , partikel elementer.

Prasyarat : Fisika Dasar I dan Fisika Dasar II.

Acuan :

1. Beiser, A. , Konsep Fisika Modern (terjemahan The Houw Liong), Erlangga, Jakarta, 1983.
2. Krane, K. , Modern Physics, John Wiley, 1983.
3. Atam P. Arya , Elementary Modern Physics, Addison Wesley.
4. Eisberg R., and Resnick R. ,Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles, John Wiley, 1974.

Fisika Modern merupakan matakuliah yang mengajak mahasiswa untuk beralih paradigma dari klasik ke kuantum. Ada revolusi di sana. Ada gegap gempita pemikiran. Laiknya para politikus, ada juga perdebatan di sana.