Silabus Mata Kuliah Gelombang

1. GELOMBANG & OPTIK
I. Deskripsi
Mata kuliah ini adalah Mata Kuliah Keahlian Program Studi (MKKPS) yangmerupakan
mata kuliah wajib bagi mahasiswa program studi Pedidikan Fisika danprogram studi
Fisika. Setelah mengikuti perkuliahan ini, mahasiswa diharapkanmemiliki kemampuan
untuk menyatakan deskripsi gelombang dalam berbagai medium, serta sifat-sifat umum
gelombang dan penerapannya pada gelombangpermukaan air, gelombang bunyi,
gelombang elektromagnetik, dan cahaya. Materiperkuliahan meliputi: Osilasi Harmonis,
Kinematika Gelombang, Dinamika dan Energi Gelombang, Modulasi Gelombang,
Gelombang Elektromagnetik, danOptika Fisis. Perkuliahan ini dapat diikuti oleh
mahasiswa yang sudah mengikutiperkuliahan Fisika Dasar I, Fisika Dasar II. Pelaksanaan
perkuliahan menggunakan metode ekspositori dalambentuk ceramah, diskusi, dan
presentasi, melalui pendekatan inkuiri. Penilaianhasil belajar mahasiswa meliputi penilaian
tugas individu dan kelompok, penilaian melalui UTS dan UAS serta penilaian hasil
praktikum gelombang optik.
II. Silabus
1. Identitas Matakuliah
a. Nama Matakuluah : Gelombang Optik
b. Kode Matakuliah : MKK
c. Jumlah SKS : 4 sks
d. Semester : IV
e. Kelompok Matakuliah : MKK
f. Program Studi : Pendidikan Fisika
g. Prasyarat : Fisika Dasar I dan Fisika Dasar II
h. Dosen : Wahyudi, M.Pd
2. Tujuan
Selesai mengikuti perkuliahan ini, mahasiswa diharapkan memiliki kemampuan untuk
menyatakan deskripsi gelombang dalam berbagai medium, serta sifat-sifat umum
gelombang dan penerapannya pada gelombang permukaan air, gelombang bunyi, dan
gelombang elektromagnetik beserta gelombang cahaya.

2. 3. Deskripsi Isi
Dalam perkuliahan ini dibahas mengenai: Osilasi Harmonis meliputi sistem osilasi dengan
satu derajat kebebasan, sistem osilasi dengan dua derajat kebebasan, dan analisis osilasi
harmonis; Kinematika Gelombang meliputi bentuk umum persamaan differensial
gelombang, solusi persamaan gelombang, superposisi dua gelombang dan layangan,
kecepatan group dan dispersi, efek doppler, dan hukum Snellius (pemantulan dan transmisi
gelombang); Dinamika dan Energetika Gelombang meliputi gelombang dalam medium
elastis, gelombang bunyi di udara, gelombang permukaan air, serta energi dan momentum
gelombang; Modulasi Gelombang meliputi representasi gelombang dengan deret Fourier,
gelombang pembawa dan gelombang modulasi, modulasi amplitudo dan modulasi
frekuensi; Gelombang Elektromagnetik meliputi persamaan-persamaanMaxwell,
gelombang elektromagnetik dalam medium, pemantulan dan pembiasan gelombang
elektromagnetik, dan pandu gelombang; Optika Fisis meliputi interferometer pembelah
muka gelombang, interferometer pembelah amplitudo, difraksi Fresnel dan difraksi
Fraunhofer, difraksi celah tunggal, dan kisi difraksi.
4. Pendekatan/Metode Pembelajaran
a. Metode : Ekspositori
b. Pendekatan : Inkuiri
c. Tugas : Individu dan kelompok
d. Media : Komputer/LCD
5. Media Pembelajaran
Software simulasi/ms.flash model fenomena gelombang, power point, tanki riak, slingki,
berbagai macam sistim osilasi.
6. Evaluasi
Kehadiran mahasiswa, tugas8tugas mahasiswa (rangkuman perkuliahan, jawaban soal-
soal, makalah, presentasi, rancangan dan laporan hasil praktikum), kuis, UTS dan UAS.
Pembobotan disesuaikan dengan komitmen.

3. 7. Materi Perkuliahan
Pertemuan 1 Review osilasi harmonis, osilasi teredam dan osilasi paksa
Pertemuan 2 Osilasi gandeng
Pertemuan 3 Persamaan dan solusi persamaan gelombang, kecepatan grup dan
dispersi, efek dopler, energi dan momentum gelombang
Pertemuan 4 Pemantulan, transmisi dan hukum snellius
Pertemuan 5 Cepat rambat geombang pada berbagai medium (pegas, tali, batang
logam, zat cair)
Pertemuan 6 Gelombang bunyi di udara gas (cepat rambat, energi dan intensitas)
dan gelombang permukaan air (penerapan suarat batas, hubungan
dispersi, gelombang gravitasi, dan geombang riak)
Pertemuan 7 Representasi gelombang dengan deret fourier dan deret dirac,
gelombang pembawa dan gelombang modulasi, modulasi
gelombang, modulasi amplitudo dan modulasi frekuensi
Pertemuan 8 UTS
Pertemuan 9 Persamaan maxwell, persamaan gelombang elektromagnetik,
transversalitas gelombang elektromagnetik, vektor poynting dan
hukum kekekalan energi.
Pertemuan 10 Rambatan gelombang elektromagnetik dalam medium (medium
konduktif, elektron bebas dan plasma)
Pertemuan 11 Hukum snellius, persamaan Fresnell
Pertemuan 12 Pandu gelombang (penampang segi empat dan jalur transmisi
koaksial)
Pertemuan 13 Macam-macam polarisasi (P State, L state, R State dan E State),
Polaroid dan polarisator, polarisasi oleh bahan uniaksial
Pertemuan 14 Interferensi dan koherensi, interferensi dengan pembelah muka
gelombang (Thomas Young, Cermin Lloyd, banyak celah, Biprisma
Fresnel, dan Cicin Newton), interferensi dengan pembelahan
amplitudo (interferometer Michelson dan Morley, Mach Zender,
interferometer Fabry Perrot)
Pertemuan 15 Difraksi yang meliputi: difraksi Fraunhofer (celah tunggal dan kisi),
difraksi Fresnell (bukaan persegi dan lingkaran)
Pertemuan 16 UAS
8. Referensi
a. Frank Pedroti, Introduction to Optics
b. H. J. Pain, Physics Wave and Vibration