DESKRIPSI, SILABUS DAN SAP MATA KULIAH FI-472 FISIKA STATISTIK

FI 472 Fisika Statistik

DESKRIPSI, SILABUS DAN SAP MATA KULIAH FI-472 FISIKA STATISTIK I. DESKRIPSI Mata kuliah ini merupakan mata kuliah wajib. Kompetensi yang diharapkan adalah mahasiswa dapat memiliki pemahaman terhadap hubungan antara prilaku sistem partikel penyusun suatu zat secara mikroskopik dengan akibat yang ditimbulkannya pada skala makroskopik, serta memiliki kemampuan dalam menelaah sifat-sifat zat tersebut. Prasyarat bagi mahasiswa untuk dapat mengikuti perkuliahan ini adalah mahasiswa harus sudah mengikuti matakuliah Matfis I, II, III (non dik), Fisika Modern, Mekanika dan Termodinamika. Materi perkuliahan meliputi: karakteristik sistem makroskopik dan kesetimbangan, konsep dasar probabilitas, deskripsi statistik sistem partikel, ensembel, sistem interaktif, statistik Maxwell-Boltzmann, BoseEinstein, Fermi-Dirac dan aplikasinya. Perkuliahan disampaikan dengan metoda ceramah, tanya jawab dan diskusi. Untuk mengukur hasil belajar mahasiswa, dilakukan evaluasi berupa tugas pekerjaan rumah, ujian tengah semester dan ujian akhir semester. Buku referensi yang digunakan adalah: 1. Reif F, 1965, Statistical Physics, Berkeley Physics Course, New York. 2. Sears and Salinger, 1986, Thermodynamic, Kinetic Teori and Statistical Termodynamic, Addison Wesley, London. 3. Pointon, 1967, An Introduction to Statistical Physics for Student, Longman, London.

II. SILABUS 1. Identitas Mata Kuliah a. Nama Mata Kuliah

: Fisika Statistik

b. Kode Mata Kuliah

: FI472

c. Jumlah SKS

: 3 SKS

d. Semester

: VII

e. Kelompok Mata Kuliah

: Wajib

1


f. Prasyarat

: Matfis I, II, III (non dik), Fisika Modern, Mekanika, Termodinamika

g. Nama Dosen

: Lilik Hasanah, Endi Suhendi

2. Tujuan Memberikan wawasan kepada mahasiswa untuk memahami hubungan antara prilaku sistem partikel penyusun suatu zat secara mikroskopik dengan akibat yang ditimbulkannya pada skala makroskopik, serta memiliki kemampuan dalam menelaah sifat-sifat zat tersebut.

3. Deskripsi Isi Materi yang dibahas dalam perkuliahan ini meliputi: karakteristik sistem makroskopik dan kesetimbangan, konsep dasar probabilitas, deskripsi statistik sistem partikel, ensembel, sistem interaktif, statistik Maxwell-Boltzmann, Bose-Einstein, Fermi-Dirac dan aplikasinya.

4. Pendekatan/metoda Pembelajaran Perkuliahan disampaikan dengan metoda ceramah, tanya jawab dan diskusi.

5. Media Pembelajaran LCD, OHP

6. Evaluasi UTS, UAS, Tugas

7. Materi Perkuliahan 7.1 Pertemuan ke-1 - Aturan Perkuliaan - Pendahuluan Fisika Statistik 7.2 Pertemuan ke-2 - Tinjauan singkat Termodinamika

2


7.3 Pertemuan ke-3 - Karakteristik sistem makroskopik 7.4 Pertemuan ke-4 - Pengantar metode statistik 7.5 Pertemuan ke-5 - Deskripsi statistik sistem partikel 7.6 Pertemuan ke-6 - Ensembel dan Sistem Interaktif I 7.7 Pertemuan ke-7 - Ensembel dan Sistem Interaktif II 7.8 Pertemuan ke-8 - UTS 7.9 Pertemuan ke-9 - Tingkat Energi dan Keadaan Energi - Keadaan Makro dan Keadaan Mikro - Peluang Termodinamika 7.10 Pertemuan ke-10 - Fungsi distribusi Maxwell-Boltzmann 7.11 Pertemuan ke-11 - Entropi dalam Mekanika Statistik - Distribusi Kecepatan Molekul dalam Gas Ideal 7.12 Pertemuan ke-12 - Fungsi distribusi Bose-Einstein. 7.13 Pertemuan ke-13 - Asas Ekipartisi Energi - Kapasitas Panas Gas Molekul Diatomik - Gas dalam Medan Gravitasi 7.14 Pertemuan ke-14 - Radiasi Benda Hitam - Kapasitas Panas Zat Padat Menurut Einstein dan Debaye 7.15 Pertemuan ke-15 - Funsi Distrbusi Fermi-Dirac.

3


7.16 Pertemuan ke-16 - Gas Elektron dalam Logam - Sifat Paramagnetik dan Konduktifitas Listrik Gas Elektron

8. Referensi 1. Reif F, 1965, Statistical Physics, Berkeley Physics Course, New York. 2. Sears and Salinger, 1986, Thermodynamic, Kinetic Teori and Statistical Termodynamic, Addison Wesley, London. 3. Pointon, 1967, An Introduction to Statistical Physics for Student, Longman, London. 4. Agus Purwanto, 2007, Fisika Statistik, Penerbit Gaya Media, Yogyakarta 5. Mikrajuddin Abdullah, 2007, Pengantar Fisika Statistik untuk Mahasiswa, Penerbit ITB, Bandung 6. Utari S, Suhendi E, 2004, Diktat Kuliah Fisika Statistik

4

FI 472 Fisika Statistik III. SATUAN ACARA PERKULIAHAN Nama Mata Kuliah Kode Mata Kuliah Jumlah SKS Semester Nama Dosen Referensi

: : : : : :

Fisika Statistik FI472 3 SKS VII Lilik Hasanah, Endi Suhendi I. Reif F, 1965, Statistical Physics, Berkeley Physics Course, New York. II. Sears and Salinger, 1986, Thermodynamic, Kinetic Teori and Statistical Termodynamic, Addison Wesley, London. III. Pointon, 1967, An Introduction to Statistical Physics for Student, Longman, London. IV. Agus Purwanto, 2007, Fisika Statistik, Penerbit Gaya Media, Yogyakarta

Standar Kompetensi: Memiliki wawasan dan pengetahuan tentang hubungan antara prilaku sistem partikel penyusun suatu zat secara mikroskopik dengan akibat yang ditimbulkannya pada skala makroskopik, serta memiliki kemampuan dalam menelaah sifat-sifat zat tersebut.

V.Mikrajuddin Abdullah, 2007, Pengantar Fisika Statistik untuk Mahasiswa, Penerbit ITB, Bandung VI. Utari S, Suhendi E, 2004, Diktat Kuliah Fisika Statistik

Minggu

Kompetensi

Ke

Dasar

1

Memiliki wawasan dan pengetahuan

Indikator  Menjelaskan batasan fisika statistik  Menjelaskan

Materi Pokok/ Sub Materi Pokok Pendahuluan:  Pengantar fisika statistik  Kedudukan fisika

tentang ruang

kedudukan fisika

lingkup materi

statistik dalam ilmu

statistik dalam ilmu

fisika statistik

fisika

fisika

 Menjelaskan

 Pendekatan yang

Pengalaman Belajar  Menyimak penjelasan dosen

Media  Komputer

Evaluasi

Sumber IV : 1-6

 LCD

tentang aturan perkuliahan  Menyimak penjelasan dosen, diskusi dan tanya

pendekatan yang

digunakan dalam

jawab tentang

digunakan dalam

fisika statistik

pengantar fisika 5

FI 472 Fisika Statistik fisika statistik

statistik, kedudukan fisika statistik dalam ilmu fisika dan pendekatan yang digunakan dalam fisika statistik

2

Mengingatkan

 Mampu menjelaskan

Tinjauan Singkat

Menyimak penjelasan

 komputer  LCD

kembali

hukum-hukum

Termodinamika :

dosen, diskusi dan

konsep-konsep

termodinamika

 Pengertian dasar

tanya jawab tentang

 Persamaan keadaan

termodinamika

termodinamika


yang

besaran terukur dari

berhubungan

suatu system ditinjau

dengan fisika

melalui persamaan-

statistic

persamaan

IV : 129

 Hukum-hukum termodinamika  Energi bebas

termodinamika 3

Memiliki

 Mampu

Pengantar Metode

Menyimak penjelasan

 Komputer

 Tugas 1

IV : 29-

Statistik :

dosen, diskusi dan

 LCD

 UTS

44

wawasan dan

menjelasakan

pengetahuan

random walk dan



Random walk

tanya jawab tentang

tentang random

distribusi binomial



Distribusi

pengantar metode

Binomial

statistik

walk, distribusi

 Mampu

binomial, nilai

menjelasakan nilai



Nilai rata-rata

rata-rata dan

rata-rata



Sifat fungsi 6

FI 472 Fisika Statistik sifat fungsi faktorial 4

Memiliki


faktorial

sifat fungsi faktoria  Menjelaskan

Karakteristik Sistem

Menyimak penjelasan

 Komputer

 Tugas 1

I : 1-51

 LCD

 UTS

IV:45-

wawasan dan

karakteristik dari

Makroskopik dan

dosen, diskusi dan

pengetahuan

sistem makroskopik

Kesetimbangan:

tanya jawab tentang

50

 Karakteristik sistem

karakteristik sistem

VI : 7-

tentang

 Menjelaskan batasan

karakteristik

sistem makroskopik

dari sistem

dan sisitem

makroskopik

mikroskopik

dan proses kesetimbangan

makroskopik  Pendekatan

makroskopik dan

17

proses kesetimbangan

kesetimbangan

 Menjelaskan proses dan pendekatan kesetimbangan

5

Memiliki

 Menjelaskan

Deskripsi Statistik

Menyimak penjelasan

 Komputer

 Tugas 3

 LCD

 UTS

wawasan dan

keadaan-keadaan

Sistem Partikel:

dosen, diskusi dan

pengetahuan

mikroskopik dari

 Spesifikasi keadaan

tanya jawab tentang

tentang konsep

suatu sistem fisis

statistik pada sistem partikel

 Menjelaskan konsep ensamble statistik  Menjelaskan postulat-postulat statistik  Menghitung

dari sebuah system

spesifikasi keadaan dari

 Ensamble statistik

sebuah sistem,

 Postulat statistik

ensamble statistik,

 Perhitungan

postulat statistik,

probabilitas  Jumlah keadaan yang diijinkan pada

I : 99136 IV : 5076 VI : 3648

perhitungan probabilitas, jumlah keadaan yang diijinkan

7

FI 472 Fisika Statistik probabilitas keadaan

sebuah sistem

pada sebuah sistem

mikroskopik tertentu

makroskopik

makroskopik

 Menurunkan ungkapan jumlah keadaan yang diijinkan pada sebuah sistem makroskopik 6

Memiliki

 Menjelaskan besaran

Entropi dan

Menyimak penjelasan

 Komputer

 Tugas 4

 LCD

 UTS

wawasan dan

mikroskopis dari

Temperatur:

dosen, diskusi dan

pengetahuan

sistem fisis yang

 Distribusi energi

tanya jawab tentang

tentang entropi

dikaitkan dengan

antara dua sistem

distribusi energi antara

dan temperatur

besaran

makroskopis

dua sistem

termodinamika

 Entropi dan temperatur dikaitkan

I : 141178 IV: 8192 VI : 49-

makroskopis, , entropi

62

dan temperatur

dengan jumlah keadaan  Perubahan entropi  Perubahan energi dan temperatur 7

Memiliki wawasan dan

 Menjelaskan distribusi energi

Ensambel dan Sistem

Menyimak penjelasan

 Komputer

 Tugas 4

Interaktif :

dosen, diskusi dan

 LCD

 UTS

I : 141178

8

FI 472 Fisika Statistik pengetahuan

antara dua sistem

tentang

makroskopis yang

ensambel dan

berinteraksi termal

sistem interaktif

 Menjelaskan konsep

 Ensembel Mikrokanonik

tanya jawab tentang

IV : 95-

distribusi energi antara

 Ensembel Kanonik

dua sistem

 Aplikasi pada

makroskopis, sistem

interaksi termal

suseptibilitas bahan

yang berhubungan

antara suatu sistem

magnet dan energi

dengan reservoir kalor,

dengan reservoir

rata-rata gas ideal

ensembel

103 VI : 4962

mikrokanonik,

kalor  Menjelaskan konsep

ensembel kanonik dan

ensambel dan jenis-

aplikasi interaksi

jenis ensambel

termal (suseptibilitas

 Mengaplikasikan

bahan magnet dan

konsep interaksi

energi rata-rata gas

termal antara suatu

ideal)

sistem dengan reservoir kalor pada kasus-kasus fisis 8 9

UJIAN TENGAH SEMESTER Memiliki

 Menjelaskan tingkat

wawasan dan

energi dan keadaan

pengetahuan

energi

tentang tingkat

 Menjelaskan

 Tingkat energi dan keadaan energi,  Keadaan makro dan keadaan mikro

Menyimak penjelasan

 Komputer

 Tugas 7

dosen, diskusi dan

 LCD

 UAS

tanya jawab tentang tingkat energi dan

II : 302337 III : 763

9

FI 472 Fisika Statistik energi dan

keadaan makro dan

keadaaan

keadaan mikro suatu

energi, keadaan

sistem

makro dan

 Peluang termodinamika 

peluang

serta peluang

termodinamika

IV :123

keadaan makro dan

V: 1-3

keadaan mikro, peluang


keadaan mikro

keadaan energi,

VI : 93-

termodinamika,

127

termodinamika 10

Memiliki

 Memahami

Statistik Maxwell-

Menyimak penjelasan

 Komputer

 Tugas 5

 LCD

 UAS

wawasan dan

bagaimana proses

Boltzmann

dosen, diskusi dan

pengetahuan

membangun statistik

Anggapan dan fungsi

tanya jawab tentang

mengenai

Maxwell-Boltzmann

distribusi Maxwell-

fungsi distribusi

perumusan

dengan

Boltzmann

Maxwell-Boltzmann

statistic

menggunakan prnsip

Maxwell-

statistik murni.

Aplikasi Statistik

Menyimak penjelasan

 Komputer

 Tugas 8

 LCD

 UAS

III : 926 IV: 192194 V: 4-45

Boltzmann 11,12

Memiliki

 Menjelaskan entropi

wawasan dan

dalam mekanika

Maxwell-Boltzmann:

dosen, diskusi dan

pengetahuan

statistik

 Entropi dalam

tanya jawab tentang

tentang aplikasi

 Menjelaskan

mekanika statistik

entropi dalam

II : 350376 III : 763

statistik

distribusi kecepatan

 Distribusi kecepatan

mekanika statistik,

IV : 93-

Maxwell-

molekul dalam gasi

molekul dalam gas

distribusi kecepatan

127

Boltzmann

deal

ideal

molekul dalam gas

10

FI 472 Fisika Statistik  Menjelaskan asas ekipartisi energi  Menjelaskan sifat

 Asas ekipartisi energi

ideal, asas ekipartisi energi, sifat kapasitas

 Sifat kapasitas panas

panas gas pada molekul

kapasitas panas gas

gas pada molekul

diatomik dan pengaruh

pada molekul

diatomik dan

gaya gravitasi pada

diatomik  Menjelaskan pengaruh gaya

 Pengaruh gaya

sifat gas ideal

gravitasi pada sifat gas ideal

gravitasi pada sifat gas ideal 13

14

Memiliki

 Memahami

Statistik Bose-

Menyimak penjelasan

wawasan dan

bagaimana proses

Einstein Anggapan dan dosen, diskusi dan

pengetahuan

membangun statistik

fungsi distribusi Bose-

tanya jawab tentang

mengenai

Bose-Einstein

Einstein

fungsi distribusi Bose-

perumusan

dengan

statistic Bose-

menggunakan prnsip

Einstein

statistik murni.

Memiliki

 Menjelaskan

 Komputer

 Tugas 6

 LCD

 UAS

III : 4549 IV: 159168

Einstein

V: 46-55

Aplikasi Statistik

Menyimak penjelasan

 Komputer

 Tugas 9

 LCD

 UAS

II : 386-

wawasan dan

peristiwa radiasi

Bose-Einstein:

dosen, diskusi dan

pengetahuan

benda hitam

 Radiasi benda hitam

tanya jawab tentang

III : 7-

 Kapasitas panas zat

radiasi benda hitam,

63

kapasitas panas zat

IV:159-

tentang aplikasi statistik Bose-

 Menurunkan hukum Stefan-Boltzmann

padat menurut

395

11

FI 472 Fisika Statistik Einstein

 Menjelaskan

Einstein dan Debaye

padat menurut Einstein

168

dan Debaye

kapasitas panas zat

V:119137

padat menurut

VI : 93-

Einstein dan Debaye

127 15

Memiliki

 Memahami

Statistik Fermi-Dirac

Menyimak penjelasan

 Komputer

 Tugas 7

 LCD

 UAS

wawasan dan

bagaimana proses

Anggapan dan fungsi

dosen, diskusi dan

pengetahuan

membangun statistik

distribusi Fermi-Dirac

tanya jawab tentang

mengenai

FermiDirac dengan

fungsi distribusi Fermi-

perumusan

menggunakan prnsip

Dirac

statistic Fermi-

statistik murni.

III : 4549 IV: 168192 V: 56-63

Dirac 16

Memiliki


Aplikasi Statistik

Menyimak penjelasan

 Komputer  LCD

wawasan dan

gas elektron dalam

Fermi-Dirac:

dosen, diskusi dan

pengetahuan

logam

 Gas elektron dalam

tanya jawab tentang gas

tentang aplikasi

 Menurunkan

logam

 Tugas

II : 395-

10

405

 UAS

III : 7-

elektron dalam logam,

63

statistik Fermi-

ungkapan energi

 Sifat paramagnetik

sifat paramagnetik dan

IV: 168-

Dirac

kinetik rata-rata

dan konduktifitas

konduktifitas listrik gas

192

elektron dalam gas

listrik gas elektron

elektron

elektron  Menurunkan ungkapan kapasitas

V : 138158 VI : 93127

12

FI 472 Fisika Statistik panas gas elektron  Menjelaskan sifat paramagnetik dan konduktifitas listrik gas elektron

13

DESKRIPSI, SILABUS DAN SAP MATA KULIAH FI-472 FISIKA STATISTIK

Recommend Documents