Fisika Zat Padat Pendahuluan halaman 1 dari 9
GARIS BESAR PROGRAM PEMBELAJARAN (GBPP)
MATA KULIAH : FISIKA ZAT PADAT PENDAHULUAN
KODE/BOBOT : PAF 225 / 2 SKS
DESKRIPSI SINGKAT : Dalam pembelajaran iniakan dibahas tentang kekisi kristal, kisi resiprok dan perkiraan struktur kristal menggunakan sinar-X, ikatan kristal dan konstanta elastik, getaran kristal, sifat-sifat thermal zat padat, elektron bebas gas fermi, Pita energi, kristal semikonduktor, serta permukaan fermi pada zat padat.
STANDART KOMPETENSI : Setelah mengikuti kuliah Fisika Zat Padat Pendahuluan, mahasiswa akan dapat mengidentifikasikan, mengklasifikasikan dan menjelaskan kekisi kristal berikut karakteristiknya, sifat thermal serta statistik pada zat padat.
No Kompetensi Dasar Pokok Bahasan
Sub Pokok Bahasan Estimasi waktu
Sumber kepustakaan
1 Setelah mengikuti
pembelajaran ini, mahasiswa jurusan fisika semester IV dapat menjelaskan barisan periodik atom, bidang kisi dan
Kekisi kristal
1. Barisan periodik atom 2. Bidang Kisi dan Indeks Miller
3. Tipe Dasar Kekisi dan klasifikasinya
2 x 50’ Kittel, C. 1996. Introduction to Solid State Physics, 7th edition, Canada, John Wiley & Sons, pp. 3 – 20.
Ashcroft, NW. and Mermin,
indeks Miller serta menjelaskan dan
mengklasifikasikan tipe dasar kekisi
N.D. 1976. Solid State Physics, Canada , Saunders College Publishing, pp.63 – 82.
Keer, H.V, 2000. Principles of the Solid State, NewDelhi, New Age International (P) LTD Publishers, pp.9 - 14 Omar, MA, 1975. Elementary Solid State Physics : Principles and Applications , London, Addison-Wesley Publishing Company, pp. 2 – 24.
2 Setelah menyelesaikan
pembelajaran ini, mahasiswa jurusan fisika semester IV dapat menjelaskan keberadaan hamburan dan difraksi kekisi resiprok serta menganalisanya secara benar
Kekisi Resiprok
1. Difraksi gelombang pada kristal
2. Kekisi resiprok
3. Hamburan gelombang pada kristal
4. Zona Brillouin
5. Analisis Fourier pada kristal
4 x 50’ Kittel, C. 1996. Introduction to Solid State Physics, 7th edition, Canada, John Wiley & Sons, pp.29 – 48.
Ashcroft, NW. and Mermin, N.D. 1976. Solid State Physics, Canada , Saunders College Publishing, pp. 86 – 129.
Keer, H.V, 2000. Principles of
the Solid State, NewDelhi, New Age International (P) LTD Publishers, pp.15 – 49.
Omar, MA, 1975. Elementary Solid State Physics : Principles and Applications , London, Addison-Wesley Publishing Company, pp.34 -63.
3 Setelah menyelesaikan
pembelajaran ini, mahasiswa jurusan fisika semester IV dapat menjelaskan dan mengklasifikasikan ikatan kristal serta menganalisa elastisitas kristal secara benar.
Ikatan kristal dan konstanta Elastik
1. Kristal gas Mulia 2. Kristal ionik 3. Kristal Kovalen 4. Ikatan Logam 5. Ikatan Hidrogen 6. Jari-jari atom
7. Analisis elastik regangan 8. Konstanta pemenuhan (compliance) elastis dan kekakuan (stiffnes)
9. Gelombang elastik pada kristal kubik
6 x 50’ Kittel, C. 1996. Introduction to Solid State Physics, 7th edition, Canada, John Wiley & Sons, p.55 – 90.
Omar, MA, 1975. Elementary Solid State Physics : Principles and Applications , London, Addison-Wesley Publishing Company, p. 24 - 30
4 Setelah menyelesaikan
pembelajaran ini, mahasiswa jurusan fisika semester IV dapat menjelaskan dan menganalisa getaran kristal , gelombang elastik
terkuantisasi serta momentum dan prilaku hamburan fonon.
Getaran kristal
1. Getaran kristal dengan basis monoatomik (Zona Brillouin pertama)
2. Kuantisasi gelombang elastik
3. Momentum fonon 4. Hamburan fonon
4 x 50’ Kittel, C. 1996. Introduction to Solid State Physics, 7th edition, Canada, John Wiley & Sons, p. 99 – 111.
Omar, MA, 1975. Elementary Solid State Physics : Principles and Applications , London, Addison-Wesley Publishing Company, p. 68 - 104
5 Setelah menyelesaikan
pembelajaran ini, mahasiswa jurusan fisika semester IV dapat menjelaskan tentang sifat thermal kristal secara benar
Sifat Thermal kristal
1. Kapasitas panas fonon 2. Interaksi Kristal An harmonik
3. Konduktivitas thermal
2 x 50’ Kittel, C. 1996. Introduction to Solid State Physics, 7th edition, Canada, John Wiley & Sons, p.117 - 138
Keer, H.V, 2000. Principles of the Solid State, NewDelhi, New Age International (P) LTD Publishers, p.95 – 122.
Omar, MA, 1975. Elementary Solid State Physics : Principles and Applications , London, Addison-Wesley Publishing
Company, p.104 – 133.
6 Setelah menyelesaikan
pembelajaran ini, mahasiswa jurusan fisika semester IV dapat menjelaskan keberadaan elektron bebas gas Fermi berikut tingkat energi, pengaruh
temperatur,konduktivitas listrik dan thermal, serta gerakannya dalam medan elektromagnetik secara benar
Elektron bebas gas Fermi
1. Tingkat Energi 1 dimensi 2.Pengaruh temperatur pada distribusi Fermi- Dirac
3. Elektron bebas gas dalam 3 dimensi
4. Kapasitas panas gas elektron
5. Konduktivitas listrik 6. Gerakan elektron pada medan elektromagnetik (Efek Hall)
7. Konduktivitas thermal dari logam
4 x 50’ Kittel, C. 1996. Introduction to Solid State Physics, 7th edition, Canada, John Wiley & Sons, p. 143 – 168.
Ashcroft, NW. and Mermin, N.D. 1976. Solid State Physics, Canada , Saunders College Publishing, p. 58 – 62.
Omar, MA, 1975. Elementary Solid State Physics : Principles and Applications , London, Addison-Wesley Publishing Company, p. 138 – 170.
7. Setelah menyelesaikan
pembelajaran ini, mahasiswa jurusan fisika semester IV dapat menjelaskan keberadaan pita energi melalui
Pita Energi
1. Pendekatan model elektron bebas
2. Fungsi Bloch
3. Model Kronig Penney 4. Persamaan gelombang
4 x 50’ Kittel, C. 1996. Introduction to Solid State Physics, 7th edition, Canada, John Wiley & Sons, p. 175 – 194.
Keer, H.V, 2000. Principles of
pendekatan elektron bebas, kronig penney , persamaan gelombang serta jumlah orbital pada pita energi secara benar
elektron pada potensial periodik
5. Jumlah orbital pada pita
the Solid State, NewDelhi, New Age International (P) LTD Publishers, p. 123 – 146.
Omar, MA, 1975. Elementary Solid State Physics : Principles and Applications , London, Addison-Wesley Publishing Company, p. 176 – 216.
8 Setelah menyelesaikan
pembelajaran ini, mahasiswa jurusan fisika semester IV dapat menjelaskan dan menganalisa keberadaan Kristal Semikonduktor secara benar
Kristal Semikond uktor
1. Celah Pita
2. Persamaan Gerak kristal Semikonduktor
3. Konsentrasi pembawa Intrinsik
4. Konduktivitas pengotor 5. Efek Thermolektrik
2 x 50’ Kittel, C. 1996. Introduction to Solid State Physics, 7th edition, Canada, John Wiley & Sons, p. 199 – 228.
Ashcroft, NW. and Mermin, N.D. 1976. Solid State Physics, Canada , Saunders College Publishing, p. 562 – 587.
Keer, H.V, 2000. Principles of the Solid State, NewDelhi, New Age International (P) LTD Publishers, pp. 147 – 164.
Omar, MA, 1975. Elementary Solid State Physics : Principles and Applications , London, Addison-Wesley Publishing Company, p. 254 – 306.
9. Setelah menyelesaikan
pembelajaran ini, mahasiswa jurusan fisika semester IV dapat menjelaskan konstruksi, orbit , metode eksperimen Permukaan Fermi dan Logam serta melakukan perhitungan pita energi secara benar
Permukaa n Fermi dan Logam
1. Konstruksi permukaan fermi
2. Orbit elektron dan hole 3. Perhitungan Pita energi 4. Metode eksperimen pada permukaan Fermi
2 x 50’ Kittel, C. 1996. Introduction to Solid State Physics, 7th edition, Canada, John Wiley & Sons, p. 235 – 265.
Ashcroft, NW. and Mermin, N.D. 1976. Solid State Physics, Canada , Saunders College Publishing, p. 264 – 281.
Omar, MA, 1975. Elementary Solid State Physics : Principles and Applications , London, Addison-Wesley Publishing Company, p. 216 – 246.
10. Setelah menyelesaikan
pembelajaran ini, mahasiswa jurusan fisika semester IV dapat menjelaskan proses optik dan eksitasi elektron secara benar
Proses Optik dan Eksitasi elektron
1. Pemantulan optik.
2. Exciton
3. Efek Raman dalam kristal
2 x 50’ Kittel, C. 1996. Introduction to Solid State Physics, 7th edition, Canada, John Wiley & Sons, p. 307 – 326.
