Fisika Modern (MFI3309)

SKS: 3

Dosen: Drs. P.J. Patty, MSc, Ph.D /S.M. Sapulete, .S.Si, M.Sc/ A. Pattisahusiwa, S.Si, M.Si

Ruang kuliah: Lab. Elins

Waktu kuliah: Senin 11.00-13.00

Deskripsi mata kuliah:

Tujuan dari mata kuliah ini adalah memperkenalkan konsep teori reltativitas khusus dan teori kuantum sebagai jawaban terhadap kekurangan fisika klasik yang ternyyata tidak berlaku umum. Secara umum materi mata kuliah Fisika Modern mencakup teori relativitas dan teori kuantum. Dalam teori relativitas, dibahas prinsip relativitas Galilean dan kekurangannya serta diperlukannya teori relativitas khusus Einstein dalam menjawab kekurangan tersebut. Konsukuensi dari teori relativitas khusus dibahas secara mendetail muali dari kinematika relativitas sampai ke dinamika relativitas. Teori kuantum dimulai dengan membahas hasil eksperimen radiasi benda hitam, efek fotolistrik, dan efek Compton yang merupakan perintis lahirnya fisika kuantum. Gelombang materi yang merupakan cikal bakal mekanika gelombang dibahas sebelum Persamaan Schrodinger yang merupakan alat utama dalam mempelajari fungsi gelombang. Aplikasi Persamaan Shrodinger pada beberapa sistim dijelaskan dan diakhiri dengan aplikasinya pada Atom Hidrogen. Mata kuliah ini dapat dikategorikan sebagai mata kuliah persiapan bagi mahasiswa sebelum mengambil  mata kuliah-mta kuliah lanjut, seperti: Fisika Kuantum, Fisika Statistik, dan Fisika inti.

Outline:

Teori Relativitas Galilean:

  1. Kerangka acuan
  2. Transformasi Galilean: koordinat dan kecepatan
  3. Prinsip Relativitas Galilean
  4. Percobaan Michelson Morley: Ketiadaan ether.

Teori Relativitas Khusus

  1. Postulat Einstein tentang relativitas
  2. Konsekuensi postulat Einstein: simultanitas, dilasi waktu, dan kontraksi panjang.
  3. Transformasi Lorentz: Transformasi koordinat dan kecepatan
  4. Momentum dan Energi relativistic

GEJALA KUANTUM

  1. Radiasi benda hitam
  2. Efek Foto listrik
  3. Efek Compton

GELOMBANG MATERI

  1. Gelombang de Broglie
  2. Group gelombang dan fungsi gelombang
  3. Interpretasi fungsi gelombang

PERSAMAAN SCHRODINGER

  1. Persamaan Schrodinger bergantung waktu
  2. Persamaan Schrodinger bebas waktu
  3. Partikel bebas
  4. Potensial Tangga
  5. Partikel dalam kotak: 1 dan 3 dimensi
  6. Osilator Harmonik

ATOM HIDROGEN

  1. Spektrum atom Hidrogen
  2. Prediksi empiris spectrum atom Hidrogen
  3. Interpretasi Bohr spektrum atom Hidrogen
  4. Interpretasi kuantum spectrum atom Hidrogen

Buku Referensi:

  1. Fisika Modern. P.J. Patty. FMIPA Universitas Pattimura
  2. Modern Physics, R.A. Serway, C.J.Moses, C.A. Moyer. 3rd Edition. Thomson Learning,. Inc. 2005

Sistem penilaian:

  • Tugas 30 %
  • Ujian Tengah Semester 35 %
  • Ujian Akhir Semester 35 %