Universitas Negeri Surabaya
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Program Studi S1 Fisika

Kode Dokumen

SEMESTER LEARNING PLAN

Course

KODE

Rumpun MataKuliah

Bobot Kredit

SEMESTER

Tanggal Penyusunan

ANALISIS DATA DIFRAKSI

4520102238

T=2

P=0

ECTS=3.18

5

3 Oktober 2024

OTORISASI

Pengembang S.P

Koordinator Rumpun matakuliah

Koordinator Program Studi




.......................................


.......................................


Prof. Dr. Munasir, S.Si., M.Si.

Model Pembelajaran

Case Study

Program Learning Outcomes (PLO)

PLO program Studi yang dibebankan pada matakuliah

PLO-7

Menguasai pengetahuan tentang teknologi yang berdasarkan Fisika dan penerapannya.

PLO-9

Mampu mengambil keputusan strategis berdasarkan analisis data dan informasi dalam rangka memenuhi serta mengevaluasi tanggung jawab dan tugasnya.

Program Objectives (PO)

Matrik PLO-PO
 
POPLO-7PLO-9

Matrik PO pada Kemampuan akhir tiap tahapan belajar (Sub-PO)
 
PO Minggu Ke
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Deskripsi Singkat Mata Kuliah

MK Analisis Data Difraksi ini berisikan topik yang sangat penting peranannya dalam mempelajari Ilmu Bahan ( Material Science ), khususnya mempelajari bagaimana cara menginvestigasi dan memaknai struktur internal material padatan kristalin melalui kajian teoritis dan kegiatan eksperimen tentang difraksi sinar-x dan pengalaman empiris lainnya berupa kegiatan analisis data hasil eksperimen di atas, baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Materi dari mata kuliah ini terdiri dari empat bagian utama yang akan disajikan secara urut dan runtut, pertama dimulai dengan review tentang material padat kristalin (disingkat kristal) sebagai pusat-pusat penghambur sinar-x, geometri kristal, kisi dan basis sebagai pembangun struktur kristal, paramater kisi, sel satuan, simetri kristal, bidang kristal dan penentuan orientasinya. Kedua , kajian tentang fisika dari sinar-x, sifat-sifat dan cara produksinya, spektrum kontinyu dan karakteristik, transisi elektron pada atom yang disertai dengan emisi radiasi karakteristik sinar-x. Ketiga , kajian tentang ilmu difraksi sinar-x oleh atom-atom kristal guna memahami struktur internal bahan kristalin, set up eksperimen difraksi sinar-x, dan mengakses data hasil eksperimen. Keempat , kajian teoritis tentang bagaimana cara menganalisis data hasil eksperimen difraksi sinar-x, baik secara kualitatif maupun kuantitatif dengan menggunakan metode Rietveld dan perangkat lunak Rietica , serta mempraktekkannya dengan sampel uji tertentu.

Pustaka

Utama :

  1. Ermawati, F.U. (2018). Buku Ajar Mahasiswa: Difraksi Sinar-X: Teori Dan Analisis Data Eksperimen. ISBN No. 978-602-449-209-0.
  2. Ermawati, F.U. (2017). Buku Ajar Mahasiswa: Fisika Bahan Keramik . Unipress Unesa. ISBN No. 978-602-449-047-8.
  3. Ermawati, F.U., Pratapa, S., Suasmoro, S., Hübert, T., and Banach, U. (2016). Preparation and structural study of Mg1-xZnxTiO3 ceramics and their dielectric properties from 1 Hz to 7.7 GHz . Journal of Materials Science: Materials in Electronics 27 (7), 6637-6645.
  4. Cullity, B.D. and Stock, S. R. (2014). Elements of X-Ray Diffraction , 3rd Edition, Essex, England: Pearson New International Edition.
  5. Molinaro, M. (2013). ‘ What is Light? ’ IST 8A Lecture. Lawrence Livermore, National Laboratory, University of California. http://cbst.ucdavis.edu/education/courses/winter- edu/education/courses/winter2006-IST8A 2013-IST8A.
  6. Kittel, C. (2005). Introduction to Solid State Physics , 8th Edition, Danvers, USA: Wiley and Sons Inc.

Pendukung :

Dosen Pengampu

Dr. Frida Ulfah Ermawati, M.Sc.

Minggu Ke-

Kemampuan akhir tiap tahapan belajar
(Sub-PO)

Penilaian

Bantuk Pembelajaran,

Metode Pembelajaran,

Penugasan Mahasiswa,

 [ Estimasi Waktu]

Materi Pembelajaran

[ Pustaka ]

Bobot Penilaian (%)

Indikator

Kriteria & Bentuk

Luring (offline)

Daring (online)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

1

Minggu ke 1

1.Menggunakan pengertian kristal untuk mempelajari konsep struktur kristal. 2.Mencari dan menemukan contoh-contoh kristal di alam. 3.Menganalisis keteraturan atom-atom kristal di ruang. 4.Menggunakan konsep sumbu kristal dan sudut antar bidang kristal untuk pemecahan masalah. 5. Menginvestigasi sel satuan (primitive unit cell) dan parameter kisi (lattice parameters) pada sebuah kristal.

Mahasiswa mampu: - Menggunakan pengertian kristal untuk mempelajari struktur kristal. - Mencari dan menemukan contoh-contoh kristal di alam dengan keteraturan tertentu. - Menganalisis keteraturan atom-atom kristal di ruang. - Menggunakan konsep sumbu kristal dan sudut antar bidang kristal untuk memecahkan masalah geometri kristal. - Menginvestigasi sel satuan dan parameter kisi pada sebuah kristal.

 Kriteria:

Nilai penuh akan diberikan apabila semua pertanyaan dapat dijawab dengan benar & memuaskan

 Diskusi dan penugasan
2 X 50
0%

2

Minggu ke 2

1. Menjelaskan konsep kisi, basis dan struktur kristal. 2. Menjelaskan konsep simetri kristal dan operasi simetri kristal. 3. Menggunakan konsep simteri yang dimiliki oleh kristal untuk memecahkan persoalan simetri kristal. 4. Menerapkan kelima macam simetri sumbu untuk memecahkan masalah yang diberikan padanya. 5. Menganalisis dua macam simetri bidang, yaitu bidang langsung dan bidang diagonal untuk menyelesaikan masalah simetri. 6. Mengimplementasikan konsep simetri pusat untuk memahami kristal.7. Mendiskusikan ketujuh macam sistem kristal, yaitu kubik, tetragonal, orthorhombik, heksagonal, trigonal, monoklinik dan triklinik. 8. Menemukan contoh-contoh kristal di alam yang membentuk salah satu dari ketujuh macam sistem kristal di atas. 9. Menganalisis ke-14 macam kisi Bravais. 10. Menggunakan pemahaman tentang bidang kristal dan orientasinya untuk menentukan indeks Miller bidang. 11. Memberi contoh tentang bagaimana urutan langkah-langkah dalam menentukan indeks Miller suatu bidang kristal. 12. Menyelesaikan latihan soal-soal untuk menentukan indeks Miller berbagai bidang kristal, baik bidang dalam [2D] maupun [3D].

Mahasiswa mampu menjelaskan: 1.Menjelaskan apa yang dimaksud dengan kisi, basis dan hubungannya dengan struktur kristal. 2.Menggunakan berbagai macam simetri kristal dan operasinya untuk pemecahan masalah yang berkaitan dengan kristal. 3.Menganalisis ke-5 macam simetri sumbu untuk memecahkan masalah ttg simetri kristal. 4. Mengimplementasikan ke-2 macam simetri bidang dan simetri pusat.5. Mendiskusikan tujuh macam sistem kristal. 6. Menemukan contoh-contoh kristal di alam yang mempunyai struktur kristal tertentu. 7. Menganalisis ke-14 macam kisi Bravais. 8. Menggunakan konsep indeks Miller sebagai penentu orientasi bidang kristal memecahkan masalah sederhana. 9. Menunjukkan proses untuk menentukan indeks Miller suatu bidang kristal. 10. Memecahkan persoalan tentang indeks Miller berbagai bidang kristal, baik [2D] maupun [3D].

 Kriteria:

Nilai penuh akan diberikan apabila semua pertanyaan dapat dijawab dengan benar & memuaskan

 Diskusi & praktek di kelas
2 X 50
0%

3

Minggu ke 3

1. Menjelaskan sinar-x dan sifat-sifat sinar-x. 2. Mengkomunikasikan spektrum elektromagnetik beserta sifat-sifatnya. 3. Menganalisis konsep foton dan karakteristiknya. 4. Menganalisis prinsip kerja tabung filamen sinar-x dan elektroda yang ada di dalam tabung filamen tersebut sehingga sinar-x diproduksi.

Mahasiswa mampu: 1.Menjelaskan sejarah penemuan sinar-x dan sifat-sifatnya. 2.Mengkomunikasikan coverage/cakupan dari spektrum elektromagtik. 3.Mengidentifikasi panjang gelombang, frekuensi dan energi foton dai spektrum elektromagnet. 4. Menganalisis prinsip kerja tabung filamen sinar-x dan elektodanya.

 Kriteria:

Nilai penuh akan diberikan apabila semua pertanyaan dapat dijawab dengan benar & memuaskan

 Diskusi dan tanya jawab
2 X 50
0%

4

Minggu ke 4

1. Menganalisis hubungan yang ada diantara batas panjang gelombang pendek (the short-wavelength limit) dengan tegangan yang dipasang diantara elektoda-elektroda di dalam tabung filamen 2. Mendiskusikan kejadian spektrum karakteristik dan spektrum kontinyu. 3. Mendemonstrasikan konsep tegangan eksitasi kritis (the critical excitation voltages).

Mahasiswa mampu: 1.Menganalisis hubungan antara the short wavelength limit dengan tegangan pada elektroda. 2. Mendiskusikan konsep spektrum karakteristik dan spektrum kontinyu dan tegangan kritis sebagai bekal untuk memahami konsep berikutnya.

 Kriteria:

Nilai penuh akan diberikan apabila semua pertanyaan dapat dijawab dengan benar & memuaskan

 Diskusi, penugasan, praktek di lab
2 X 50
0%

5

Minggu ke 5

1. Menganalisis kejadian spektrum doublet (doublet lines), 2. Menganalisis spektrum unresolved (unresolved spectrum) di dalam radiasi karakteristik. 3. Mengidentifikasi spektrum Ka, Ka1, Ka2, Kb, La dan proses kejadiannya.

Mahasiswa mampu: 1.Menganalisis kejadian spektrum doublet dan 2. Menganalisis spektrum unresolved. 2.Mengidentifikasi terjadinya spektrum Ka, Ka1, Ka2, Kb, La.

 Kriteria:

Nilai penuh akan diberikan apabila semua pertanyaan dapat dijawab dengan benar & memuaskan

 Ceramah, diskusi dan praktek di lab
2 X 50
0%

6

Minggu ke 6

1. Menganalisis kejadian spektrum doublet (doublet lines) 2. Menganalisis spektrum unresolved (unresolved spectrum) di dalam radiasi karakteristik. 3. Mengidentifikasi spektrum Ka, Ka1, Ka2, Kb, La dan proses kejadiannya

1.Menganalisis kejadian spektrum doublet dan spektrum unresolved. 2.Mengidentifikasi terjadinya spektrum Ka, Ka1, Ka2, Kb, La.

 Kriteria:

Nilai maksimal akan diberikan apabila semua soal dapat diselesaikan dengan baik & benar

 Ceramah, diskusi dan pemecahan masalah
2 X 50
0%

7

Minggu ke 7

1. Hukum Moseley2.Mengaplikasikan Hukum Moseley.3. Menganalisis proses absorpsi dan proses emisi pada saat sinar-x mengenahi bahan.

Mahasiswa memahami:1. Esensi dari Hukum Moseley 2. Mengaplikasikan Hukum Moseley untuk pemecahan masalah transisi elektron. 3. Menganalisis proses absorpsi dan emisi saat sinar-x

 Kriteria:

Nilai maksimum akan diberikan apabila semua soal dapat dijawab dengan baik dan benar

 Ceramah, diskusi dan pemecahan masalah
2 X 50
0%

8

Minggu ke 8

UTS

Mahasiswa mampu:memahami semua materi yang telah dipelajari mulai dari Pertemuan 1 hingga Pertemuan 7

 Kriteria:

Nilai maksimal akan diberikan apabila semua soal dapat dijawab dengan benar

 ujian tengah semester
2 X 50
0%

9

Minggu ke 9

1. Mendiskusikan kondisi-kondisi prasyarat yang dibutuhkan untuk terjadinya peristiwa difraksi. 2. Mengidentifikasi objek-objek penghambur dan pusat-pusat hamburan untuk memecahkan masalah dalam peristiwa difraksi.

Mahasiswa mampu: 1.Mendiskusikan konsep difraksi. 2.Kondisi-kondisi prasyarat yang dibutuhkan agar peristiwa difraksi terjadi.

 Kriteria:

Nilai maksimal akan diberikan apabila semua soal dapat dijawab dengan benar.

 Diskusi, penugasan, problem solving
2 X 50
0%

10

Minggu ke 10

1. Menggunakan objek-objek penghambur dan pusat-pusat hamburan untuk memecahkan masalah dalam peristiwa difraksi. 2. menginvestigasi pengaruh beda panjang lintasan terhadap beda fase gelombang, dan oleh karenanya pengaruhnya terhadap amplitudo gelombang

1.Menggunakan obyek-obyek penghambur untuk pemecahan masalah. 2.Menginvestigasi pengaruh beda panjang lintasan terhadap beda fase pada muka gelombang tertentu.

 Kriteria:

Nilai maksimal akan diberikan apabila semua soal dapat diselesaikan dengan benar

 Diskusi, penugasan, problem solving
2 X 50
0%

11

Minggu ke 11

1. Menganalisis hubungan-hubungan fasa tertentu antara dua gelombang atau lebih yang terjadi pada peristiwa difraksi 2. Menganalisis peristiwa difraksi sinar-x oleh kristal 3. Mendemonstrasikan keberadaan berkas monokromatik dengan panjang gelombang tunggal dan berkas-berkas sinar-x yang paralel, sudut Bragg, serta sudut difraksi.

Mahasiswa mampu: 1. Menganalisis hubungan antara dua gelombang atau lebih pada peristiwa difraksi. 2. Menganalisis peristiwa difraksi sinar-x. 3. Mendemonstrasikan berkas monokromatik, sudut Bragg dan sudut difraksi.

 Kriteria:

Nilai maksimal akan diberikan apabila semua soal dapat diselesaikan dengan benar

 Diskusi dan penugasan
2 X 50
0%

12

Minggu ke 12

1. Menggunakan Hukun Bragg dalam kegiatan praktikum difraksi sinar-x. 2. Menginvestigasi hubungan yang ada antara jarak antar bidang kristal dengan struktur kristal tertentu dengan arah-arah difraksi. 3. Menginvestigasi fasa-fasa yang teridentifikasi pada pola difraksi sinar-x untuk suatu sampel uji tertentu.

Mahasiswa mampu: 1. Menggunakan Hukum Bragg untuk praktikum difraksi sinar-x. 2. Menentukan hubungan antara jarak antar bidang kristal dengan struktur kristal. 3. Menentukan fasa-fasa yang teridentifikasi pada pola difraksi sinar-x bahan kristalin.

 Kriteria:

Nilai maksimal akan diberikan apabila semua soal dapat diselesaikan dengan benar

 Eksperimen (atau memperoleh hasil eksperimen) dan mengalisisnya serta mendiskusikannya
2 X 50
0%

13

Minggu ke 13

1. Menguasai program Rietica yang terintegrasi dengan metode Rietveld.2. Menggunakan program Rietica dan metode Rietveld untuk analisis komposisi fasa XRD.

Mahasiswa mampu: 1. Menguasai program Rietica 2. Menggunakan program Rietica dan metode Rietveld untuk analisis komposisi fasa XRD.

 Kriteria:

Nilai maksimal akan diberikan apabila semua soal dapat dijawab dengan benar

 Penugasan dan praktek
2 X 50
0%

14

Minggu ke 14

Mempraktekkan analisis kuantitatif pola XRD dengan metode Rietveld dan program Rietica untuk kasus sampel berfasa tunggal.

1.Terampil menggunakan program Rietica berbasis Metode Rietveld. 2.Mempraktekkan pemodelan dan refinement dengan bahan fasa tunggal.

 Kriteria:

Nilai maksimal akan diberikan apabila semua soal dapat diselesaikan dengan benar

 Workshop belajar program Rietica berbasis metode Rietveld & Praktek
2 X 50
0%

15

Minggu ke 15

Menguasai baik teori maupun praktek analisis komposis fasa pada pola XRD dengan menggunakan metode Rietveld dan program Rietica

Mahasiswa mampu:Menguasai baik teori maupun praktek analisis komposis fasa pada pola XRD dengan menggunakan metode Rietveld dan program Rietica

 Kriteria:

Nilai maksimal akan diberikan apabila semua soal dapat diselesaikan dengan benar

 Praktek
2 X 50
0%

16

Minggu ke 16



0%



Rekap Persentase Evaluasi : Case Study

No Evaluasi Persentase
0%

Catatan

  1. Capaian Pembelajaran Lulusan Program Studi (PLO - Program Studi) adalah kemampuan yang dimiliki oleh setiap lulusan Program Studi yang merupakan internalisasi dari sikap, penguasaan pengetahuan dan ketrampilan sesuai dengan jenjang prodinya yang diperoleh melalui proses pembelajaran.
  2. PLO yang dibebankan pada mata kuliah adalah beberapa capaian pembelajaran lulusan program studi (CPL-Program Studi) yang digunakan untuk pembentukan/pengembangan sebuah mata kuliah yang terdiri dari aspek sikap, ketrampulan umum, ketrampilan khusus dan pengetahuan.
  3. Program Objectives (PO) adalah kemampuan yang dijabarkan secara spesifik dari PLO yang dibebankan pada mata kuliah, dan bersifat spesifik terhadap bahan kajian atau materi pembelajaran mata kuliah tersebut.
  4. Sub-PO Mata kuliah (Sub-PO) adalah kemampuan yang dijabarkan secara spesifik dari PO yang dapat diukur atau diamati dan merupakan kemampuan akhir yang direncanakan pada tiap tahap pembelajaran, dan bersifat spesifik terhadap materi pembelajaran mata kuliah tersebut.
  5. Indikator penilaian kemampuan dalam proses maupun hasil belajar mahasiswa adalah pernyataan spesifik dan terukur yang mengidentifikasi kemampuan atau kinerja hasil belajar mahasiswa yang disertai bukti-bukti.
  6. Kreteria Penilaian adalah patokan yang digunakan sebagai ukuran atau tolok ukur ketercapaian pembelajaran dalam penilaian berdasarkan indikator-indikator yang telah ditetapkan. Kreteria penilaian merupakan pedoman bagi penilai agar penilaian konsisten dan tidak bias. Kreteria dapat berupa kuantitatif ataupun kualitatif.
  7. Bentuk penilaian: tes dan non-tes.
  8. Bentuk pembelajaran: Kuliah, Responsi, Tutorial, Seminar atau yang setara, Praktikum, Praktik Studio, Praktik Bengkel, Praktik Lapangan, Penelitian, Pengabdian Kepada Masyarakat dan/atau bentuk pembelajaran lain yang setara.
  9. Metode Pembelajaran: Small Group Discussion, Role-Play & Simulation, Discovery Learning, Self-Directed Learning, Cooperative Learning, Collaborative Learning, Contextual Learning, Project Based Learning, dan metode lainnya yg setara.
  10. Materi Pembelajaran adalah rincian atau uraian dari bahan kajian yg dapat disajikan dalam bentuk beberapa pokok dan sub-pokok bahasan.
  11. Bobot penilaian adalah prosentasi penilaian terhadap setiap pencapaian sub-PO yang besarnya proposional dengan tingkat kesulitan pencapaian sub-PO tsb., dan totalnya 100%.
  12. TM=Tatap Muka, PT=Penugasan terstruktur, BM=Belajar mandiri.