RPP Fisika Pembiasan [PDF]

Citation preview

Rencana Pelaksanaan Pembelajaran SMA: Hukum Snellius dalam Pembiasan Satuan Pendidikan



: SMA



Mata Pelajaran



: Fisika



Kelas/Semester



: Kelas X/ Semester 2



Materi Pembelajaran



: Hukum Snellius



Alokasi Waktu : 2 x 45 menit ______________________________________________________________________________ I.



Standar Kompetensi



II.



Kompetensi Dasar



:



3. Menerapkan prinsip kerja alat-alat optik



: 3.1 Menganalisis alat-alat optik secara kualitatif dan kuantitaif. 3.2 ……



III. Indikator a. Kognitif 1. Produk: a) Menjelaskan pengertian pembiasan b) Menjelaskan hukum Snellius dalam pembiasan c) Menggambar proses jalannya sinar dalam pembiasan d) Menghitung kecepatan cahaya dalam medium. e) Menjelaskan pengertian indeks bias medium f) Menghitung besar indeks bias medium 2.



b. 1. 2. 3.



Proses: Merencanakan dan melaksanakan eksperimen untuk membuktikan hukum Snellius a. merumuskan masalah, b. merumuskan hipotesis, c. mengidentifikasi variabel manipulasi, d. mengidentifikasi variabel respon, e. mengidentifikasi variabel kontrol, f. melaksanakan eksperimen, g. membuat tabel pengamatan, h. membuat grafik, i. melakukan analisis data, j. merumuskan kesimpulan Psikomotor: Merakit set percobaan hukum Snellius. Mengukur besar sudut datang pada kaca plan paralel . Mengukur besar sudut bias pada kaca plan parallel.



RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



c. Afektif 1. Mengembangkan perilaku berkarakter, meliputi: a) jujur, b) peduli, c) tanggung jawab, d) teliti 2. Mengembangkan keterampilan sosial, meliputi: a) bertanya, b) menyumbang ide atau berpendapat, c)



menjadi pendengar yang baik,



d) berkomunikasi e) bekerjasama IV. Tujuan Pembelajaran: a. Kognitif 1. Produk: a) Melalui bahan ajar, siswa dapat menjelaskan pengertian pembiasan dengan benar. b) Melalui percobaan, siswa dapat menjelaskan hukum Snellius sesuai dalam bahan ajar. c) Melalui percobaan, siswa dapat menggambar proses jalannya sinar pada pembiasan. d) Dengan mempelajari bahan ajar, siswa dapat menghitung besarnya kecepatan dalam medium. e) Melalui percobaan, siswa dapat menjelaskan pengertian indeks bias suatu medium f) Melalui percobaan, siswa mampu menghitung besarnya indeks bias medium yang berbeda-beda. 2. Proses: Diberikan bahan ajar dan LKS tentang hukum Snellius pembiasan dengan memodifikasi sudut datang, siswa dapat melakukan eksperimen untuk menyelidiki hubungan antara sinus sudut datang dan sinus sudut bias sesuai rincian tugas kinerja dalam LKS: Proses, meliputi: merumuskan masalah, merumuskan hipotesis, mengidentifikasi variabel RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



manipulasi, mengidentifikasi variabel respon, mengidentifikasi variabel kontrol, melaksanakan eksperimen, membuat tabel pengamatan, membuat grafik, melakukan analisis data, dan merumuskan kesimpulan.



b. Psikomotor: 1. Disediakan beberapa jenis kaca planparalel, jarum pentul, mistar, kertas putih, busur derajat, pensil, siswa dapat merakit percobaan hukum Snellius. 2. Disediakan KIT percobaan hukum Snellius, siswa dapat mengukur besar sudut datang dan sudut bias. 3. Disediakan KIT percobaan hukum Snellius dengan besar sudut yang berbedabeda, siswa dapat mengukur besar sudut bias. 4. Disediakan KIT percobaan hukum Snellius dengan beberapa jenis kaca planparalel, siswa dapat mengukur besar sudut datang dan sudut bias.



c. Afektif 1. Karakter Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa, paling tidak siswa dinilai pengamat Membuat kemajuan dalam menunjukkan perilaku berkarakter meliputi: jujur, peduli, teliti dan tanggung jawab 2. Keterampilan sosial: Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa, paling tidak siswa dinilai pengamat Membuat kemajuan dalam menunjukkan keterampilan sosial bertanya, menyumbang ide atau berpendapat, menjadi pendengar yang baik, berkomunikasi dan kerjasama V. Materi Pembelajaran



1. Pengertaian Pembiasan Cahaya Pembiasan cahaya berarti pembelokan arah rambat cahaya saat melewati bidang batas dua medium bening yang berbeda indeks biasnya. 2. Hukum Snellius Pada Pembiasan Misalkan cahaya merambat dari medium 1 dengan kecepatan v1 dan sudut datang i menuju ke medium 2. Saat di medium 2 kecepatan cahaya berubah menjadi v2 dan cahaya dibiaskan dengan sudut bias r seperti diperlihatkan pada Gambar di bawah (3), maka



RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



3. Gambar jalannya Sinar pada proses Pembiasan



4. Kecepatan Cahaya dalam medium Cn = C/n C: kcepatan cahaya dalam ruang hampa Cn : kecepatan cahaya dalam medium n n: indeks bias medium Contoh soal: Hitunglah kecepatan cahaya dalam gelas yang indeks biasnya 1,5. Jawab: Cg = C/1,5 = 3x108 m/s : 1,5 = 2 x 108 m/s 5. Pengertian Indeks Bias •



Indeks Bias adalah suatu ukuran kemampuan medium untuk membelokkan cahaya



•



Indeks bias adalah perbandingan antara kecepatan cahaya di ruang hampa udara dengan kecepatan cahaya di medium tertentu.



•



Indeks bias juga diartikan sebagai perbandingan antara sinus sudut datang dan sinus sudut bias



6. Perhitungan Indeks Bias pada suatu Medium



Contoh: RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



Seberkas sinar datang dari udara ke air dengan sudut datang 30°. Bila sinar dibiaskan dengan sudut 22°, berapa besar indeks bias air. Diketahui: I = 30o, r = 22° Ditanyakan: na Jawab: na = Sin i/sin r na = 1,33 7. Percobaan Hukum Snellius (lihat LKS 02) 8. Proses pengukuran sudut datang dan sudut bias (lihat LKS 02)



9. Pengaruh besar sudut datang terhadap sudut bias Semakin besar sudut datang semakin besar pula sudut biasnya dan sebaliknya. 10.Pengaruh jenis kaca terhadap sudut bias Jenis kaca dengan kerapatan yang berbeda memberikan pengaruh pada arah pembelokan cahaya. Sinar datang dari medium kurang rapat menuju medium yang lebih rapat maka sinar dibelokkan mendekati normal dan sebaliknya. 11.Grafik hubungan sin i dengan sin r: Sin i



Sin i



Sin r



S in r



V. Model dan Metode Pembelajaran: Model Pembelajaran: Model Inkuiri (MI) Metode Pembelajaran: Tugas, Eksperimen dan diskusi VI. Bahan: Bahan eksperimen: jarum pentul atau pointer, mistar, kertas putih, pensil, busur derajat. VII. Alat : RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



- beberapa jenis kaca planparalel IX. Proses Belajar Mengajar A. Pendahuluan Kegiatan



Penilaian oleh Pengamat 1 2 3 4



1. Apersepsi dan Motivasi Apersepsi: Ketika cahaya mengenai benda seperti cermin cahaya akan …………………… Motivasi: Bagaimana jika cahaya mengenai benda bening, seperti kaca dan lensa, cahaya akan …………………… 2. Mengkomunikasikan tujuan pembelajaran: kognitif (produk, proses); psikomotorik; dan afektif (keterampilan sosial dan perilaku berkarakter).



B. Inti Kegiatan 1. Eksplorasi (Fase 1: Merumuskan masalah) Diberikan LKS-01: siswa diminta memprediksi jawabannya, guna mengukur prior knowledge-nya tentang pembiasan; siswa diminta menyampaikan pendapat tentang hubungan sudut datang dengan sudut bias dan indeks bias media. •



Pada saat kalian berenang di kolam renang, coba kalian perhatikan kedalaman kolam “mengapa kolam renang kelihatan dangkal?”(Fase 1 MI)



•



Pernahkan kalian mengamati ketika sendok berada di dalam gelas yang berisi air,apa yang terjadi dengan sendok ? 2. Menyajikan informasi berupa rumusan masalah tentang: bagaimanakah hubungan antara sinar datang, sinar bias dan garis normal dan hubungan antara besar sudut datang dengan besar sudut bias dengan mengacu pada LKS: Hubungan Antara Sudut datang, sudut bias dan garis normal dan hubungan antara besar sudut datang dengan besar sudut bias. 3. Menghubungkan antara motivasi awal dengan rumusan RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



Penilaian oleh Pengamat 1 2 3 4



masalah, jika besar sudut datang diubah-ubah, maka apa yang terjadi pada sudut bias? (Fase 2 MI: Berhipotesis). Jawaban siswa sementara diperoleh dari bahan ajar. 4. Pada uji hipotsis: a. siswa secara berkelompok diberi LKS 02 untuk setiap kelompok (3-4 orang) dan diminta untuk merakit set percobaan Sneliius (Fase 3 MI). b. Selanjutnya, siswa secara berkelompok melakukan percobaan tentang hubungan antara sinar datang, sinar bias dan garis normal, serta hubungan antara besar sudut datang dengan besar sudut bias sesuai LKS 02 (Fase 3 MI). c. Selanjutnya, siswa secara berkelompok melakukan percobaan tentang hubungan antara sinar datang, sinar bias dan garis normal dan hubungan antara besar sudut datang dengan besar sudut bias untuk jenis kaca planparalel yang berbeda sesuai dengan LKS 02 Fase 3 MI). Dengan menggunakan LP 03, LP 04 dan LP 05 siswa diobservasi kemampuan psikomotoriknya. 5. Siswa secara berkelompok melengkapi Tabel 1. yang memuat hubungan antara sudut datang, sudut bias dan sinus sudut datang, sinus sudut bias dan perbandingan antara sinus sudut datang dan sudut bias sesuai dengan LKS 02 (Fase 4 MI). Kemampuan siswa dinilai dengan LP 02. 6. Siswa secara berkelompok melengkapi Tabel 2 yang memuat tentang jenis kaca ,sudut datang, sudut bias dan sinus sudut datang, sinus sudut bias dan perbandingan antara sinus sudut datang dan sudut bias sesuai dengan LKS 02 (Fase 4 MI). Kemampuan siswa dinilai dengan LP 02. 7. Setiap kelompok membuat grafik hubungan antara sinus sudut datang dengan sinus sudut bias berdasarkan Tabel 1 dan Tabel 2. Kemampuan siswa dinilai dengan LP 02. 8. Setiap kelompok menganalisis hasil pengumpulan data pada Tabel 1 dan Tabel 2, dan grafik yang mereka buat dalam LKS 02 berdasarkan percobaan. (Fase 4 MI). Kemampuan siswa dinilai dengan LP 02. 9. Semua kelompok mendiskusikan hasil kerjanya masingmasing dan dilanjutkan dengan presentasi dan diskusi di kelas (Fase 4 MI). Kemampuan siswa dinilai dengan LP 02. 10. Dengan pengarahan guru dan berdasarkan analisis data dalam Tabel 1, Tabel 2, dan grafik, siswa menyimpulkan bahwa sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu bidang datar dan perbandingan antara sinus sudut datang dan sinus sudut bias adalah tetap yang disebut sebagai indeks bias. Indeks bias setiap bahan berbeda (menjawab rumusan masalah) (Fase 5 MI).Kemampuan siswa dinilai dengan LP 02.



RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



C. Penutup Kegiatan 1. Guru memantapkan untuk menyimpulkan hasil percobaan tentang hukum Snellius 2. Guru memberikan tes hasil belajar dengan LP 01. 3. Guru memberi tugas untuk mempelajari penerapan hukum Sneliius pada lensa lengkung (sferis) Keterangan: 1. Kurang Baik 2. Cukup Baik 3. Baik 4. Sangat Baik



X.



Sumber Pembelajaran 1. Silabus. 2. LKS 01 : Peristiwa Pembiasan dalam Kehidupan sehari-hari. 3. LKS 02 : Percobaan Hukum Snellius. 4. Bahan Ajar 5. Tabel Spesifikasi Lembar Penilaian 6. LP 01: Tes Produk Kognitif 7. LP 02: Lembar Penilaian Proses kognitif 8. LP 03: Lembar Penilaian Kemampuan Psikomotor 9. LP 04: Lembar Penilaian Perilaku Berkarakter. 10.LP 05: Lembar Penilaian Keterampilan Sosial



Daftar Pustaka RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



Penilaian oleh Pengamat 1 2 3 4



BSNP (Badan Standar Nasional Pendidikan). 2007. Model Silabus dan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran. Mata Pelajaran: Ilmu Pengetahuan Alam. SMP/MTS. Digandakan oleh Kegiatan Penyelenggaraan Sosialisasi/Diseminasi/Seminar/Workshop/Publikasi Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah.



Johnson, David W. & Johnson, Roger T. 2002. Meaningful Assessment. A Manageable and Cooperative Process. Boston: Allyn & Bacon. Kanginan, M., 2007. Fisika Jakarta:Erlangga.



untuk



SMA



Kelas



X



semester



2



(1B).



Trowbridge, L.W & Bybee, R.W., 1996. Becoming a Secondary School Science Teacher. Columbus:Merrill Publishing Company. Yeap Tok Kheng. 2008. Science Process Skills Form 3. Rawang, Selangor Darul Ehsan: Vivar Printing Sdn. Bhd., Pearson, Longman.



LKS 01: Peristiwa Pembiasan dalam Kehidupan sehari-hari RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



(Fase 1: Eksplorasi untuk merumuskan masalah).



Tujuan : Memberikan contoh-contoh konsep pembiasan dalam kehidupan sehari-hari Gambar 1:



1. Apa yang Anda amati pada Gambar 1. Pada sedotan yang dimasukkan dalam gelas berisi air teh 2. Pada saat kita berada di pinggir kolam, kita akan melihat dasar kolam kelihatan daangkal, Apa yang menyebabkan hal tersebut?



RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



LKS 02: Hubungan sudut datang dengan sudut bias dan indeks bias medium Fase 2 s/d 6



Tujuan Bahan



: Menemukan hubungan antara sudut datang, sudut bias, dan medium (Hukum Snellius). :



Bahan eksperimen: jarum pentul atau pointer, mistar, kertas putih, busur derajad. Alat : beberapa jenis kaca planparalel



Rumusan Masalah



: Apakah hubungan antara sudut datang, sudut



bias, dan medium (Hukum Snellius).



Hipotesis



: ___________________________________________________________________



Variabel



: (a) yang dijaga konstan



:



______________________________________ : ______________________________________ (b) yang dimanipulasi : ______________________________________ : ______________________________________



(c) yang merespon



:



______________________________________



RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



: ______________________________________



Gambar 2 Langkah-langkah: 1. 2. 3. 4.



Letakkan kaca planparalel di atas kertas putih (lihat Gambar 1) Tandai posisi kaca planparalel dalam kertas PQRS. Letakkan jarum pentul (sorotkan pointer) di atas kertas putih di titik F. Amati panjang jarum pentul (arah sorotkan pointer) sebagai sinar datang dengan sudut datang tertentu dan amati jatuhnya sinar bias dan tandai dengan pensil atau jarum pentul (misalnya di titik G). 5. Ambil kaca planparalel, tarik garis normal melalui titik F ukur sudut datang yang dibentuk oleh garis normal dengan arah jarum pentul (AF) dan sudut yang dibentuk oleh garis FG dengan garis normal sebagai sinar bia s. 6. Masukkan hasil pengukuran (5) dalam Tabel 1. 7. Ubah-ubah besar sudut datang ( i1, i2 , …..in) dan ulangi kegiatan 5 dan ukur sudut biasnya, masukkan hasil pengukuran tersebut dalam Tabel 1.



RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



8. Lakukan kegiatan di atas dengan mengubah jenis-jenis kaca plan pararel yang berbeda dengan besar sudut datang tetap (i). Masukkan data hasil pengukuran ini pada Tabel 2.



Tabel 1. Pengamatan Sudut datang i1 (i)



Sudut Bias (r) …………..



Sin i



Sin r



Sin i/Sin r



…………..



…………..



…………..



I2



…………..



…………..



…………..



…………..



I3



…………..



…………..



…………..



…………..



…….



…………..



…………..



…………..



…………..



In



…………..



…………..



…………..



…………..



Tabel 2. Pengamatan



Jenis kaca



Sudut Bias (r) …….. ……..



Sin i



Sin r



Sin i/S



……..



……..



……



Cerona



Sudut (i) datang (tetap) i i



……..



……..



……



………..



i



………



………



………



……



…………



i



………



………



………



……



Flinta



Analisis : 1. Apa hubungan antara sudut datang dan sudut bias (untuk jenis kaca tertentu)? Semakin besar sudut datang, semakin ___________ sudut bias. 2



(a) Buat Grafik hubungan antara sinus sudut datang dan sinus sudut bias.



RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



(b)Tulis hubungan antara besar sinus sudut datang dan sinus sudut bias . _____________________________________________________________ (b) Berdasarkan pada Hukum Snellius, ratio



menyatakan



besaran apa dalam eksperimen ini ?



___________________________________________________ 3. (a) Hitunglah indeks bias pada kaca pada Tabel 1. _________________________________________________________________



(b) Tentukan indeks bias kaca flinta, cerona,…. Berdasarkan Tabel 2? 4. Rumuskan definisi operasional untuk indeks bias medium



berdasarkan eksperimen tersebut .



_____________________________________________________________ Indeks Bias merupakan merupakan ratio dari ……. dengan ………….. Kesimpulan



: 1. Apakah hipotesismu diterima ? _____________________________________________________________



2. Kesimpulan apa yang dapat dibuat? _______________________________________________________________ ____ Penerapan



: Hukum Snellius memungkinkan kita untuk menghitung _________________, _____________, dan _________________________ JIka ratio sinus sudut datang terhadap sinus sudut bias samadengan satu, maka sinar akan __________________________ .



RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



BAHAN AJAR Hukum Snellius dalam pembiasan



Pada bab yang lalu telah dibicarakan bahwa cahaya apabila mengenai suatu medium dapat kemungkinan dipantulkan atau dibiaskan. Pemantulan adalah suatu peristiwa dimana sinar yang datang pada suatu permukaan hampir semuanya dipantulkan oleh permukaan itu. Namun demikian, bila suatu sinar datang ke suatu permukaan dan sinar itu tidak dipantulkan semua, maka dapat dikatakan kemungkinan sinar itu dibiaskan. Nah, apa yang dimaksud dengan pembiasan? Pengertian pembiasan Pembiasan cahaya (refraksi) adalah pembelokan arah rambat cahaya ketika memasuki medium lain yang berbeda kerapatan optiknya.



RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



Contoh Peristiwa Pembiasan Pernahkah anda melihat peristiwa dalam gambar di bawah? Sebuah pensil terlihat patah atau bengkok ketika dimasukkan ke dalam gelas berisi air. Ketika pensil itu ditarik keluar, pensil tetap lurus dan tidak patah. "Sihir" apa yang terjadi dalam peristiwa ini? Gambar yang kedua adalah gambar pelangi. Keduanya adalah merupakan contoh-contoh peristiwa pembiasan.



RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



Gambar pelangi



Hukum Snellius



Dalam optik dan fisika, hukum Snell (juga dikenal sebagai 'hukum Descartes,-Descartes hukum Snell, dan hukum pembiasan) adalah formula yang digunakan untuk menggambarkan hubungan antara sudut datang dan sudut bias, ketika mengacu pada cahaya atau gelombang melewati batas antara dua medium yang berbeda, seperti air dan kaca. Dalam optik, hukum ini digunakan untuk menghitung sudut datang, sudut, dan indeks bias suatu bahan.



RPP Hukum Snellius-Fisika UJ, Makasar, 19-22 November 2010



Pembiasan cahaya pada antarmuka antara dua media yang berbeda indeks bias, dengan n 2> n1.. Jika kecepatan cahaya dalam medium kedua lebih rendah dari medium pertama (v 2