Rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP) ini membahas tentang radiasi benda hitam dalam 3 pertemuan, meliputi konsep energi radiasi, teori Planck tentang kuantum cahaya, dan efek foto listrik. Materi akan disampaikan melalui diskusi kelompok dan ceramah, diukur dengan tes formatif dan post-tes.

1. RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
Mata Pelajaran : Fisika
Materi Pokok : Radiasi Benda Hitam
Kelas / Program : XII / IPA
Semester : 2 (dua) / Genap
Waktu : 6 x 45 menit
Standar Kompetensi :
3. Menganalisis berbagai besaran fisis pada gejala kuantum dan batas-batas
berlakunya relativitas Einstein dalam paradigma fisika modern.
Kompetensi Dasar :
3.1 Menganalisis secara kualitatif gejala kuantum yang mencakup hakikat dan
sifat-sifat radiasi benda hitam serta penerapannya
Indikator :
1. Mendeskripsikan fenomena radiasi benda hitam
2. Mendeskripsikan hipotesis Planck tentang kuantum cahaya
3. Menerapkan perilaku radiasi benda hitam untuk menjelaskan gejala
pemanasan global (misalnya pada efek rumah kaca)
A. Tujuan Pembelajaran :
Peserta didik dapat :
1. mendeskripsikan fenomena radiasi benda hitam
2. mendeskripsikan hipotesis Planck tentang kuantum cahaya
3. menerapkan perilaku radiasi benda hitam untuk menjelaskan gejala pema-
nasan global (misalnya pada efek rumah kaca)

2. B. Materi Pembelajaran :
Radiasi benda hitam dan dualisme partikel gelombang cahaya
• Laju energi kalor radiasi ( energi kalor radiasi per satuan waktu atau daya
kalor radiasi) yang dipancarkan oleh setiap benda menurut Stefan-Boltzman
dirumuskan sebagai berikut :
P = t
Q
= e ATσ 4
Keterangan :
P = daya kalor radiasi yang dipancarkan benda (watt = w)
Q = energi kalor radiasi yang dipancarkan benda (joule = J)
t = selang waktu (detik = s)
e = emisivitas (0 1≤≤ e ) benda hitam e = 1
σ = tetapan Stefan-Boltzman = 5,67 x 10
-8
Wm
-2
K
-4
A = luas permukaan benda (m
2
)
T = suhu mutlak benda ( K )
• Teori Pergeseran Wien
Pengukuran spectra benda hitam menunjukkan bahwa panjang gelombang
untuk intensitas maksimum, λm berkurang dengan meningkatnya suhu
sesuai dengan persamaan :
mλ T = C
Keterangan :
T = suhu mutlak benda hitam (K)
C = tetapan pergeseran Wien = 2,90 x 10
-3
mK
• Teori Kuantum Max Planck
Cahaya terdiri dari paket-paket energi yang disebut kuanta atau foton Energi
Foton
E = hf
E = h λ
c
Keterangan :
E = energi foton (joule = J)

3. h = tetapan Planck = 6,25 x 10
-34
Js
f = frekuensi foton (Hz)
c = kecepatan cahaya = 3 x 10
8
m/s
• Efek Foto Listrik
Adalah gejala terlepasnya electron dari permukaan logam bila dikenai
cahaya.
E = hf
Logam Ek = 2
1
mV
2
Ek = E - W E = Ek + W
Keterangan :
E = energi foton (Joule = J)
W = energi ambang (Joule = J)
Ek = energi kinetik electron
1 ev = 1,6 x 10
-19
Joule
• Efek Compton
Pada efek Compton
- Berlaku hokum kekekalan momentum
- Energi foton
a. sebagai partikel = E = mc
2
b. sebagai gelombang = E = hf
c. momentum foron = P = λ
h
d. ( )θλλ cos1'
−=−
mc
h
Keterangan :
P = momentum foton (kg m/s)
E = energi foton (Joule = J)
c = 3 x 10
8
m/s
f = frekuensi foton (Hz)
λ = panjang gelombang foton sebelum tumbukan (m)
Foton

4. λ
’
= panjang gelombang foton sebelum tumbukan (m)
H = tetapan Planck = 6,6 x 10
-34
Js
m = massa elektron = 9,1 x 10
-31
kg
θ = sudut hamburan (derajat atau radian)
• Hipotesa de Broglie
Partikel yang bergerak (seperti elektron) dapat dianggap sebagai
gelombang sehingga mempunyai panjang gelombang.
λ= P
h
λ= mv
h
atau λ = meV
h
2
Keterangan :
P = momentum partikel (kg m/s)
v = kecepatan partikel (m/s)
V = beda potensial (volt)
m = massa partikel (kg) = 9,1 x 10
-31
kg
e = muatan partikel
h = tetapan Planck = 6,25 x 10
-34
Js
C. Metode Pembelajaran :
1. Model :
- Direct Instruction (DI)
- Cooperative Learning
2. Metode :
- Diskusi Kelompok
- Ceramah
D. Langkah-Langkah Pembelajaran :
PERTEMUAN PERTAMA
(2 x 45 menit)
a. Kegiatan Pendahuluan (10 menit)
• Motivasi dan Apersepsi

5. - Mengapa pada siang hari memakai baju hitam terasa panas ?
- Bagaimana penyerapan cahaya oleh benda hitam ?
• Prasyarat Pengetahuan
- Bagaimana bunyi hukum Stefan Boltzman tentang daya radiasi kalor
yang dipancarkan oleh suatu permukaan benda ?
- Bagaimana bunyi hukum pergeseran Wien ?
b. Kegiatan Inti (60 menit)
• Guru membimbing peserta didik dalam pembentukan kelompok.
• Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan tentang radiasi benda
hitam.
• Peserta didik mendiskusikan dengan kelompoknya mengenai energi
radiasi benda hitam.
• Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menjelaskan energi radiasi
benda hitam beserta rumusnya.
• Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan
informasi yang sebenarnya.
• Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan tentang teori
pergeseran Wien.
• Peserta didik mendiskusikan dengan kelompoknya tentang teori
pergeseran Wien.
• Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menjelaskan teori
pergeseran Wien dengan menggambarkan grafiknya.
• Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan
informasi yang sebenarnya.
c. Kegiatan Akhir (15 menit)
• Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang memiliki kinerja
dan kerjasama yang baik.
• Guru memberikan latihan soal (tes formatif) kepada peserta didik.
Soal Tes Formatif
1. Dua buah lampu pijar masing-masing memiliki suhu 27
0
C dan 127
0
C,
sedangkan jari-jari lampu pertama dua kali jari-jari lampu kedua.
Tentukan perbandingan daya radiasi lampu pertama terhadap lampu
kedua !

6. Kunci Jawaban
Skor
1. Diketahui :
T1 = 27+ 273 = 300 K
T2 = 127 + 273 = 400 K
R1 = 2R2 ...................................................................... 2
Ditanya : Perbandingan P1 dengan P2 ....................................... 1
Jawab : P1 = eσA1T
4
1 ............................................................... 2
P1 = eσ (4π R
2
1 ) T
4
1 ................................................... 1
P1 = eσ 4π R
2
1 T
4
1 ......................................................... 1
P2 = eσ 4π R
2
2 T
4
2 ....................................................... 1
2
1
P
P
= 4
2
2
2
4
1
2
1
4
4
TRe
TRe
πσ
πσ
..........................................................
1
2
1
P
P
= 4
2
2
2
4
1
2
1
TR
TR
................................................................... 1
2
1
P
P
= 2
2
2
2 )2(
R
R
X 4
2
4
1
T
T
.......................................................
1
2
1
P
P
= 2
2
2
24
R
R
X 4
4
)400(
)300(
......................................................
1
2
1
P
P
= 4 x
4
4
3






...............................................................
1
2
1
P
P
= 256
324
.....................................................................
1
2
1
P
P
= 64
81
......................................................................
1
Total skor
16
2. Apabila suhu tubuh seseorang 38
0
C, tentukan daerah spektrum
gelombang elektromagnetik dimana terjadi radiasi maksimum !

7. Kunci Jawaban
Skor
2. Diketahui :
T = 37 + 273 = 310 K ............................................... 2
Ditanya : mλ ? ........................................................................ 1
Jawab : mλ T = 2,898 x 10
-3
.................................................... 2
mλ = T
x 3
10898,2 −
...................................................... 1
mλ = 310
10898,2 3−
X
...................................................... 1
mλ = 9,348 X 10
-6
m ................................................. 1
Total skor
8
d. Penutup (5 menit)
• Guru bersama siswa membuat suatu kesimpulan tentang materi radiasi
benda hitam dan memberikan motivasi pada pertemuan berikutnya
untuk lebih aktif menyampaikan pendapat dan memberi masukan dalam
diskusi.
E. Sumber / Bahan / Alat :
Sumber : buku fisika kelas XII yang relevan ( Marthen Kanginan, Bob
Foster, Ganesa, BSE )
Bahan : Lembar kerja dan bahan presentasi
Alat : Media presentasi
F. Penilaian dan Tindak Lanjut :
1. Tugas individu, tugas kelompok, tes lisan, tugas rumah, kuis dan ulangan
harian.
2. Siswa dikatakan berhasil jika tingkat pencapaiannya di atas SKBM.
3. Memberi program remedial untuk siswa yang tingkat pencapaiannya di
bawah SKBM.
4. Memberi program pengayaan untuk siswa yang tingkat pencapaiannya di
atas SKBM.

8. PERTEMUAN KEDUA
(2 x 45 menit)
a. Kegiatan Pendahuluan (10 menit)
• Motivasi dan Apersepsi
- Apakah cahaya itu ?
• Prasyarat Pengetahuan
- Menurut teori Max Planck, apakah cahaya itu ?
- Apakah foton itu ?
b. Kegiatan Inti (60 menit)
• Guru membimbing peserta didik untuk membentuk kelompok.
• Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan tentang teori Max
Planck.
• Peserta didik mendiskusikan dengan kelompoknya mengenai energi
foton.
• Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menjelaskan energi foton
dengan menuliskan rumusnya.
• Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan
informasi yang sebenarnya.
• Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan tentang efek foto
listrik.
• Peserta didik mendiskusikan dengan kelompoknya tentang efek foto
listrik.
• Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menjelaskan efek foto listrik
dengan rumusnya.
• Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan
informasi yang sebenarnya.
c. Kegiatan Akhir (15 menit)
• Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang terbaik saat
diskusi.
• Guru memberikan post tes dengan tujuan untuk mengetahui penyerapan
materi oleh peserta didik.

9. Soal tes formatif
1. Lampu natrium 40 watt memancarkan cahaya kuning dengan pan-
jang gelombang 5800
.
A . Tentukan jumlah foton yang dipancarkan
lampu tersebut setiap sekon !
Kunci Jawaban
Skor
1. Diketahui :
P = 40 watt
λ = 5800 Α = 5,8 x 10
-7
m
t = 1 sekon ............................................................. 2
Ditanya : n ? ........................................................................... 1
Jawab : En = n h f ................................................................ 2
P t = n h f ................................................................ 1
n = hf
Pt
....................................................................
1
n = hc
Ptλ
................................................................. 1
n = )103)(106,6(
)108,5)(1)(40(
834
7
xx
x
−
−
................................................. 2
n = 1,17 x 10
20
....................................................... 1
Total Skor
11
2. Cahaya dengan panjang gelombang 6000 Αmenyinari permukaan
logam yang memiliki fungsi kerja 0,3 x 10
-19
J. Jika h = 6,6 x 10
-34
Js
dan c = 3 x 10
8
m/s.
Tentukan : a. Energi kinetik maksimum elektronfoto
b. Potensial henti

10. Kunci Jawaban
Skor
2. Diketahui :
mx 7
1066000 −
=Α=λ
W0 = 0,3 x 10
-19
J
h = 6,6 x 10
-34
Js
C = 3 x 10
8
m/s ....................................................... 2
Ditanya : a. Ekm ?
b. Vo ? ...................................................................... 1
Jawab : a. Ekm = λ
hc
- W0 ..................................................... 2
= 7
834
106
)103)(106,6(
−
−
x
xx
- 0,3x10
-19
.......................... 2
= 3 x 10
-19
J ................................................. 1
Total skor
8
b. Ekm = eV0 ............................................................ 2
V0 = e
Ekm
............................................................. 1
= 19
19
106,1
103
−
−
x
x
= 1,875 volt ..................................................... 2
Total
skor
5
d. Penutup (5 menit)
• Guru bersama siswa membuat suatu kesimpulan tentang materi teori
Max Planck dan efek foto listrik dan memberikan motivasi pada
pertemuan berikut untuk lebih aktif.
E Sumber / Bahan / Alat :
Sumber : Buku fisika kelas XII yang relevan ( Marthen Kanginan, Bob Foster,
Ganesa, BSE )
Bahan : Lembar kerja dan bahan presentasi
Alat : Media presentasi

11. F. Penilaian dan Tindak Lanjut :
1. Tugas individu, tugas kelompok, tes lisan, tugas rumah, kuis dan ulangan
harian.
2. Siswa dikatakan berhasil jika tingkat pencapaiannya di atas SKBM.
3. Memberi program remedial untuk siswa yang tingkat pencapaiannya di
bawah SKBM.
4. Memberi program pengayaan untuk siswa yang tingkat pencapaiannya di
atas SKBM.
PERTEMUAN KETIGA
(2 x 45 menit)
a. Kegiatan Pendahuluan (10 menit)
• Motivasi dan Apersepsi
- Apakah efek Compton itu ?
• Prasyarat Pengetahuan
- Pada efek Compton berlaku hokum apa saja ?
- Bagaimana Hipotesa de Broglie ?
b. Kegiatan Inti (60 menit)
• Guru membimbing peserta didik untuk membentuk kelompok.
• Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan tentang efek
Compton.
• Peserta didik mendiskusikan dengan kelompoknya mengenai rumus
energi partikel, energi gelombang dan momentum foton.
• Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menjelaskan rumus energi
partikel, energi gelombang dan momentum foton.
• Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan
informasi yang sebenarnya.
• Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan tentang Hipotesa de
Broglie.
• Peserta didik mendiskusikan dengan kelompoknya tentang Hipotesa de
Broglie.

12. • Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menjelaskan Hipotesa de
Broglie dengan rumusnya.
• Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan
informasi yang sebenarnya.
c. Kegiatan Akhir (15 menit)
• Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang terbaik saat
diskusi.
• Guru memberikan post tes dengan tujuan untuk mengetahui penyerapan
materi oleh peserta didik.
Soal tes formatif
1. Seberkas sinar X dengan panjang gelombang 6 x 10
-14
m menumbuk
sebuah proton bernassa 1,67 x 10
-27
kg yang diam.
Tentukan panjang gelombang sinar X yang terhambur, jika setelah
tumbukan sinar X dibelokkan sebesar 120
0
terhadap arah semula ?
Kunci Jawaban
Skor
1. Diketahui :
λ = 6 x 10
-14
m
m = 1,67 x 10
-27
kg
θ = 120
0
Cos 120
0
= -0,5 ........................................................ 2
Ditanya :
'
λ ? ............................................................................ 1
Jawab :
'
λ = λ + mc
h
(1 – cos θ) .......................................... 2
= 6 x 10
-14
+ )103)(1067,1(
106,6
827
34
xx
x
−
−
(1 + 0,5) ................ 2
= 6,198 x 10
-14
m .................................................. 1
Total Skor
8
2. Sebuah elektron bergerak dengan energi kinetik 4 x 10
-18
J, me = 9,1 x
10
-31
kg, Qe = 1,6 x 10
-19
c dan h = 6,6 x 10
-14
Js.
Hitunglah : a. Momentum elektron
b. Panjang gelombang de Broglie elektron

13. Kunci Jawaban
Skor
2. Diketahui :
Ek = 4 x 10
-18
J
me = 9,1 x 10
-31
kg
e = 1,6 x 10
-19
c
H = 6,6 x 10
-34
Js ....................................................... 2
Ditanya : a. P ? ......................................................................... 1
b. λ ? ........................................................................ 1
Jawab : a. P = m v .................................................................. 2
P = mEk2 ............................................................ 1
P =
1831
104.101,29 −−
xx ........................................... 1
P = 2,7 x 10
-24
kg m/s ............................................. 1
Total Skor
9
b. P
h
=λ ..................................................................... 2
= 24
34
107,2
106,6
−
−
x
x
.......................................................... 1
= 2,44 x 10
-10
m ................................................. 1
= 2,44 Α ........................................................... 1
Total Skor
5
d. Penutup (5 menit)
• Guru bersama siswa membuat suatu kesimpulan tentang efek Compton
dan Hipotesa de Broglie dan memberikan motivasi pada peserta didik
untuk lebih aktif dalam pertemuan berikutnya.
E. Sumber / Bahan / Alat :
Sumber : buku fisika kelas XII yang relevan (Marthen Kanginan, Bob Foster,
Ganesa, BSE )

14. Bahan : Lembar kerja dan bahan presentasi
Alat : Media presentasi
F. Penilaian dan Tindak Lanjut :
1. Tugas individu, tugas kelompok, tes lisan, tugas rumah, kuis dan ulangan
harian.
2. Siswa dikatakan berhasil jika tingkat pencapaiannya di atas SKBM.
3. Memberi program remedial untuk siswa yang tingkat pencapaiannya di
bawah SKBM.
4. Memberi program pengayaan untuk siswa yang tingkat pencapaiannya di
atas SKBM.
Mengetahui Tarik, 1 Pebruari 2010
Kepala SMAN 1 Tarik Guru Mata Pelajaran
Drs. Rustamadji, M.Pd. Wahyu
Windarwati, S.Pd.
Pembina Tingkat I NIP. 19661003 199102 2 003
NIP. 19531110 198903 1 004