Joko BudiyantoJoko BudiyantoJoko BudiyantoJoko BudiyantoJoko BudiyantoUntuk SMA/MA Kelas XIIFISIKAFisikaUntuk SMA/MA Kelas XIIDisusun oleh:Joko BudiyantoEditor:Diyah NurainiDesign Cover:DestekaSetting/Layout:Ike Marsanti, Esti PertiwiDiterbitkan oleh Pusat PerbukuanDepartemen Pendidikan NasionalTahun 2008Diperbanyak Oleh:...Hak Cipta pada Departemen Pendidikan NasionalDilindungi Undang-undangBuku ini telah dibeli hak ciptanya olehDepartemen Pendidikan Nasional dariPenerbit CV Teguh Karya530.07JOK JOKO Budiyanto f Fisika : Untuk SMA/MA Kelas XII /disusun Oleh Joko Budiyanto ; editor, Diyah Nuraini. — Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009. viii, hlm: 298, ilus.: 25 cm. Bibliografi : 298 Indeks 296 ISBN 978-979-068-166-8 (no.jld.lengkap) ISBN 978-979-068-175-0 1.Fisika-Studi dan Pengajaran I. Judul II. Diyah NurainiiiPuji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya,Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 2008,telah membeli hak cipta buku teks pelajaran ini dari penulis/penerbit untukdisebarluaskan kepada masyarakat melalui situs internet (website) JaringanPendidikan Nasional.Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional Pendidikan dantelah ditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang memenuhi syarat kelayakanuntuk digunakan dalam proses pembelajaran melalui Peraturan Menteri PendidikanNasional Nomor 22 Tahun 2007 tanggal 25 Juni 2007.Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada para penulis/penerbit yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepada DepartemenPendidikan Nasional untuk digunakan secara luas oleh para siswa dan guru diseluruh Indonesia.Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada DepartemenPendidikan Nasional ini, dapat diunduh (down load), digandakan, dicetak,dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat. Namun, untuk penggandaan yangbersifat komersial harga penjualannya harus memenuhi ketentuan yang ditetapkanoleh Pemerintah. Diharapkan bahwa buku teks pelajaran ini akan lebih mudahdiakses sehingga siswa dan guru di seluruh Indonesia maupun sekolah Indonesiayang berada di luar negeri dapat memanfaatkan sumber belajar ini.Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepada para siswakami ucapkan selamat belajar dan manfaatkanlah buku ini sebaik-baiknya. Kamimenyadari bahwa buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, sarandan kritik sangat kami harapkan.Jakarta, Februari 2009Kepala Pusat PerbukuanKata Sambutan iiiKata PengantarPuji syukur patut kalian panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karenadengan rahmat dan karunia-Nya kalian memperoleh kesempatan untuk melanjutkanbelajar ke jenjang berikutnya.Saat ini kalian akan diajak kembali belajar tentang Fisika. Fisika merupakansalah satu cabang IPA yang mendasari perkembangan teknologi maju dan konsephidup harmonis dengan alam.Perkembangan pesat di bidang teknologi informasi dan komunikasi dewasa ini,sedikit banyak dipicu oleh temuan-temuan di bidang fisika material melaluipenemuan piranti mikroelektronika yang mampu memuat banyak informasi denganukuran yang sangat kecil. Oleh karena itu, sebagai seorang pelajar kalian perlu memilikikemampuan berpikir, bekerja, dan bersikap ilmiah serta berkomunikasi sebagai salahsatu aspek penting kecakapan hidup di era globalisasi ini.Buku ini ditulis untuk memenuhi kebutuhan kalian akan pengetahuan, pemahaman,dan sejumlah kemampuan yang dipersyaratkan untuk memasuki jenjang pendidikanyang lebih tinggi serta mengembangkan ilmu dan teknologi. Selain itu, juga untukmembantu kalian mengembangkan kemampuan bernalar, mengembangkanpengalaman, memupuk sikap ilmiah, dan membentuk sikap positif terhadap fisika.Buku ini memuat aspek materi fisika yang menekankan pada segala bentuk fenomenaalam dan pengukurannya, gerak benda dengan berbagai hukumnya, penerapan gejalagelombang dalam berbagai bidang ilmu fisika, dan lain-lain yang disusun secarasistematis, komprehensif, dan terpadu. Dengan demikian, kalian akan memperolehpemahaman yang lebih luas dan mendalam tentang aspek-aspek tersebut.Akhirnya, semoga buku ini bermanfaat bagi kalian dalam memperolehpengetahuan, pemahaman, dan kemampuan menganalisis segala hal yang berkaitandengan fenomena alam sehingga kalian mampu hidup selaras berdasarkan hukumalam, mampu mengelola sumber daya alam dan lingkungan serta mampu mengurangidampak bencana alam di sekitar kalian.Selamat belajar, semoga sukses.Juli, 2007Penulis iv vDaftar IsiKATA SAMBUTAN..........................................................................................................iiiKATA PENGANTAR .......................................................................................... ivDAFTAR ISI................................................................................................................vBAB1GELOMBANG.............................................................................................1A.Pengertian Gelombang.............................................................................2B.Energi Gelombang....................................................................................8C.Superposisi...............................................................................................9D.Gelombang Berjalan dan Gelombang Stasioner......................................10E.Sifat-Sifat Gelombang...............................................................................17Kilas Balik........................................................................................................21Uji Kompetensi...............................................................................................22BAB2GELOMBANG CAHAYA............................................................................25A.Teori Maxwell...........................................................................................26B.Energi dalam Gelombang Elektromagnetik.............................................27C.Sifat-Sifat Gelombang Cahaya.................................................................33D.Efek Doppler pada Gelombang Elektromagnetik....................................48E.Aplikasi Gelombang Cahaya....................................................................48Kilas Balik........................................................................................................51Uji Kompetensi...............................................................................................53BAB3GELOMBANG BUNYI...............................................................................57A.Bunyi merupakan Gelombang Longitudinal............................................58B.Sifat Bunyi................................................................................................59C.Efek Doppler............................................................................................60D.Cepat Rambat Gelombang.......................................................................62E.Sumber Bunyi...........................................................................................65F.Energi dan Intensitas Gelombang............................................................69G.Pelayangan Bunyi......................................................................................71H.Aplikasi Bunyi Ultrasonik........................................................................74Kilas Balik........................................................................................................76Uji Kompetensi...............................................................................................78BAB4LISTRIK STATIS........................................................................................81A.Listrik Statis dan Muatan Listrik.............................................................82B.Hukum Coulomb.....................................................................................83C.Medan Listrik...........................................................................................86D.Energi Potensial Listrik dan Potensial Listrik.........................................92E.Kapasitor...................................................................................................97Kilas Balik........................................................................................................106Uji Kompetensi...............................................................................................107BAB5MEDAN MAGNETIK................................................................................111A.Medan Magnetik di Sekitar Arus Listrik................................................112B.Gaya Magnetik (Gaya Lorentz)................................................................120C.Penerapan Gaya Magnetik.......................................................................126Kilas Balik........................................................................................................128 Diunduh dari BSE.Mahoni.comUji Kompetensi...............................................................................................129BAB6INDUKSI ELEKTROMAGNETIK............................................................133A.Ggl Induksi...............................................................................................134B.Aplikasi Induksi Elektromagnetik...........................................................141C.Induktansi.................................................................................................146Kilas Balik........................................................................................................152Uji Kompetensi...............................................................................................153BAB7ARUS DAN TEGANGAN LISTRIK BOLAK-BALIK..............................156A.Rangkaian Arus Bolak-Balik.....................................................................158B.Daya pada Rangkaian Arus Bolak-Balik..................................................170C.Resonansi pada Rangkaian Arus Bolak-Balik..........................................172Kilas Balik........................................................................................................174Uji Kompetensi...............................................................................................174UJI KOMPETENSI SEMESTER 1...................................................................................178BAB8RADIASI BENDA HITAM.........................................................................189A.Radiasi Panas dan Intensitas Radiasi.......................................................190B.Hukum Pergeseran Wien.........................................................................193C.Hukum Radiasi Planck............................................................................194D.Efek Fotolistrik dan Efek Compton.........................................................197Kilas Balik........................................................................................................202Uji Kompetensi...............................................................................................203BAB9FISIKA ATOM.............................................................................................207A.Teori Model Atom....................................................................................208B.Tingkat Energi..........................................................................................214C.Bilangan Kuantum....................................................................................217D.Asas Pauli..................................................................................................220E.Energi Ionisasi dan Afinitas Elektron......................................................221Kilas Balik........................................................................................................224Uji Kompetensi...............................................................................................225BAB10RELATIVITAS KHUSUS............................................................................229A.Relativitas Newton...................................................................................230B.Percobaan Michelson dan Morley...........................................................232C.Postulat Teori Relativitas Khusus.............................................................233D.Massa, Momentum, dan Energi Relativistik...........................................239E.Aplikasi Kesetaraan Massa dan Energi....................................................242Kilas Balik........................................................................................................244Uji Kompetensi...............................................................................................245BAB11FISIKA INTI DAN RADIOAKTIVITAS...................................................249A.Partikel Penyusun Inti Atom....................................................................250B.Radioaktivitas...........................................................................................255C.Reaksi Inti................................................................................................265D.Reaktor Nuklir.........................................................................................269Kilas Balik........................................................................................................271Uji Kompetensi...............................................................................................272UJI KOMPETENSI SEMESTER 2...................................................................................275GLOSARIUM....................................................................................................................287DAFTAR PUSTAKA.........................................................................................................289DAFTAR KONSTANTA...................................................................................................291KUNCI JAWABAN...........................................................................................................294INDEKS.............................................................................................................................296vi viiBab 1 GelombangGelombangBerdasarkanarah rambatBerdasarkanmedium perantaraPuncakLembahGelombangtransversalRapatanRengganganGelombangmekanikGelombangelektromagnetikGelombanglongitudinalSifat gelombangRefleksiRefraksiDifraksiInterferensiDispersiPolarisasiPETPETPETPETPETA KA KA KA KA KONSEPONSEPONSEPONSEPONSEPviiiNext >