KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA PROGRAM PASCASARJANA
S2 PRODI. PENDIDIKAN SAINS
NASKAH SOAL UJIAN AKHIR SEMESTER GASAL 2017/2018
Mata Kuliah/Kode Dosen Pengampu Program/Kelas Hari/Tanggal Sifat
: Kajian Sains Fisika III : Dr. Z. A. Imam Supardi, M.Si : S2 Pendidikan Sains/Kelas 2017 : Rabu/3 Januari 2018 : On-line Assessment
Petunjuk: 1. Selesaikan seluruh soal soal berikut. 2. Kirimkan penyelesian ujian ini dalam bentuk attachment file dengan file dengan nama file: UASNIMFis3.doc atau UASNIM-Fis3.docx (sesuai dengan extensi file MS Word milik anda) 3. Batas akhir pengumpulan penyelesaian penyelesaian ujian ini adalah pukul 06.00 WIB, Kamis 10 Januari 2018 di e-mail:
[email protected] Soal 1. Beri penjelasan secara singkat tentang spektrum atom hydrogen hydrogen hasil eksperimen dengan kajian teori tentang atom hydrogen yang dibangun oleh / m enggunakan model: Bohr, Model Sederhana 3-D (menggunakan persamaan math Schrodinger), Model 3-D dengan Spin Elektron dan Model 3-D dengan Spin Orbit. 2. Beri contoh contoh (dibuat (dibuat sendiri , tidak boleh sama dengan catatan kuliah kuliah dan pekerjaan teman) teman) tentang perubahan tingkat energi pada peristiwa efek Zeeman pada atom hydrogen dengan mempertimbangkan: a. efek orbital magnetik ( m ) b. efek spin elektron ( m ) s
3. Gunakan model atom hydrogen dengan memperhitungkan memperhitungkan faktor spin elektron dan kaidah seleksi Pauli (n, , m m ) untuk menentukan spektrum tingkat energi elektron atom hydrogen tersebut, yang mengalami transisi dari orbital 5p menuju 5p menuju orbital 4s. 4s. Tinjau spektrum transisi tersebut dengan memperhitungkan: s
a. Pengaruh medan magnet luar B = 0 b. Pengaruh medan magnet luar B 0 4. Dengan menggunakan landasan teori persamaan teori persamaan gelombang Schroedinger Schroedinger untuk atom hydrogen tentukan: hydrogen tentukan: a. Interpretasi saudara tentang rapat peluang elektron atom hydrogen (model sederhana) dengan keadaan orbital 2p (n = 2, 1, dan m = 0) yang memiliki grafik rapat peluang dan fungsi eigen sbb:
, ,
r n, , m
e
r
2a
o
r
cos
4 2 a
5/ 2 o
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA PROGRAM PASCASARJANA
S2 PRODI. PENDIDIKAN SAINS
b. Perangkat bilangan kuantum, operator, eigen value, dan eigen function untuk model atom hydrogen yang memperhitungkan faktor interaksi momentum angular dan spin orbit elektron. c. Gunakan hasil no 6b di atas untuk menentukan spektrum spektrum tingkat energi elektron atom hydrogen tersebut, yang mengalami transisi dari orbital 4p menuju orbital 3s dalam pengaruh medan magnet luar B. Tinjau spektrum transisi tersebut untuk kasus spin up dan spin down. 5. Tentukan perangkat bilangan kuantum, operator, eigen value, dan eigen function untuk model atom lithium, bila: a. b. c. d.
ketiga elektronnya tidak s aling berinteraksi ketiga elektronnya s aling berinteraksi ketiga elektronnya berupa partikel tidak identik ketiga elektronnya berupa partikel identik
