RENCANA PROGRAM DAN KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER (RPKPS) SEMESTER GASAL/GENAP 2022/2023 Mekanika Statistik MFF5051 / 3 SKS Koordinator Pengampu: Mirza Satriawan, S.Si., M.Si., Ph.D. UNIVERSITAS GADJAH MADA FAKULTAS MIPA 2022 Universitas Gadjah Mada Fakultas MIPA Departemen Fisika / Program Studi Magister Fisika Semester Gasal/Genap 2022/2023 RENCANA PROGRAM DAN KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER (RPKPS) Kode Mata Kuliah MFF5051 Deskripsi Singkat Mata Kuliah Nama Mata Kuliah Mekanika Statistik Bobot (sks) Semester Status Mata Kuliah 3 Gasal/Ge nap Wajib Mata Kuliah Prasyarat Tidak ada Mata kuliah (MK) Mekanika Statistik merupakan mata kuliah Wajib 3 sks (Teori) di dalam Kurikulum 2022 Program Studi Magister Fisika FMIPA UGM. Silabus matakuliah ini sebagai berikut: Konsep dasar statistik, distribusi Binomial, distribusi Maxwell-Boltzmann, hukum-hukum termodinamika, perhitungan besaran-besaran termodinamika secara statistik, fluktuasi, ruang phase, fungsi partisi dan sifatsifatnya, ensambel mikrokanonik, kanonik dan makrokanonik, teorema ekuipartisi, teorema Liouville, batasan statistik klasik dengan kuantum, statistika Bose-Einstein, statistik Fermi-Dirac, teori elektron bebas dalam metal, teori kinetik dari proses transport, persamaan transport Boltzmann, perubahan fase (klasik dan kuantum). Pembelajaran dilaksanakan berdasarkan jadwal tatap muka di kelas selama 14 minggu, dengan tiap minggu pertemuan dilaksanakan selama 3 x 50 menit. Empat minggu selama masa perkuliahan digunakan untuk Ujian Tengah Semester (UTS) dan Ujian Akhir Semester (UAS), yang masing-masing dilaksanakan secara terjadwal selama 2 minggu. Evaluasi bagi mahasiswa untuk penilaian mata kuliah dilakukan secara sumatif dan formatif. Secara sumatif diwujudkan dalam bentuk ujian tertulis, baik UTS maupun UAS, yang membutuhkan waktu paling lama selama 120 menit. Adapun evaluasi secara formatif diwujudkan dalam bentuk tugas mandiri bagi tiap mahasiswa. Bentuk kegiatan mandiri berupa penyelesaian suatu tugas/PR yang diberikan kepada mahasiswa untuk diselesaikan secara mandiri. Proses monitoring dilakukan dengan melihat aktivitas mahasiswa selama proses perkuliahan, seperti: kehadiran dalam perkuliahan, tanya-jawab dan diskusi terhadap materi yang sedang disajikan dan performa mahasiswa dalam mengerjakan tugas mandiri berupa Pekerjaan Rumah yang diberikan. Capaian Pembelajaran Lulusan (CPL) yang Dibebankan pada MK CPL 3 Menguasai lebih lanjut pengetahuan teori fisika klasik dan modern, dan keterkaitannya dengan disiplin yang lain, serta telah menguasai satu bidang spesialisasi fisika lanjut yang memungkinkannya untuk mengikuti perkembangan riset internasional terkini. CPL 4 Menguasai berbagai disiplin matematika yang terkait dengan suatu bidang ilmu fisika lanjut, dan mampu mengembangkan model fisis menggunakan berbagai perangkat matematis dan komputasional dengan pendekatan inter atau multidisiplin untuk memecahkan masalah terkait dengan suatu bidang ilmu fisika lanjut. CPL 6 Mampu menerapkan pengetahuan untuk menganalisis, menyintesis, merumuskan masalah dan memecahkan masalah secara komprehensif dalam salah satu bidang ilmu Fisika Lanjut, melalui riset yang bersifat eksperimental ataupun teoretis, kemudian dapat mengklasifikasikan dan menarik kesimpulan temuannya untuk perkembangan sains dan teknologi. Capaian Pembelajaran Mata Kuliah (CPMK) Kaitan CPMK dengan Materi dan Bentuk Pembelajaran , serta Alokasi Waktu Setelah menyelesaikan pembelajaran mata kuliah ini, mahasiswa diharapkan mampu: CPMK1 Memahami konsep-konsep termodinamika. CPMK2 Memahami Konsep Ruang Fase. Memahami Berbagai Ensambel Mekanika Statistik. CPMK3 Memahami Konsep Statistika Kuantum. CPMK4 Memahami Aplikasi Sederhana Statistika Kuantum. CPMK5 Materi Pembelajaran Bentuk Pembelajaran Alokasi Waktu CPMK1 Konsep-Konsep Termodinamika Ceramah 3 x 50 menit CPMK1 Ruang Fase Ceramah 3 x 50 menit CPMK1 Rapat Ruang Fase Ceramah 3 x 50 menit CPMK2 Teori Ensambel Ceramah 3 x 50 menit CPMK2 Teori Ensambel Ceramah 3 x 50 menit CPMK2 Aplikasi Teori Ensambel Ceramah 3 x 50 menit CPMK2 Aplikasi Teori Ensambel Ceramah 3 x 50 menit CPMK3 CPMK3 CPMK3 CPMK4 CPMK4 CPMK4 CPMK4 Metode Pembelajaran Pengalaman Belajar Mahasiswa Akses Media Pembelajaran / LMS dan Persentase Luring & Daring Metode Penilaian dan Keselarasan Statistika Kuantum Ceramah Statistika Kuantum Ceramah Simetri Vektor Keadaan Ceramah Simetri Vektor Keadaan Ceramah Sistem Gas Ideal Kuantum Ceramah Sitem Gas Ideal Kuantum Ceramah Sistem Gas Ideal Kuantum Ceramah UAS/ Hasil Tugas Project/Hasil Analisis Kasus 3 x 50 menit 3 x 50 menit 3 x 50 menit 3 x 50 menit 3 x 50 menit 3 x 50 menit 3 x 50 menit Ceramah Belajar menelaah dan mengkaji: Konsep-Konsep Termodinamika, Ruang Fase, Rapat Ruang Fase, Teori Ensambel, Teori Ensambel, Aplikasi Teori Ensambel, Aplikasi Teori Ensambel, Statistika Kuantum, Statistika Kuantum, Simetri Vektor Keadaan, Simetri Vektor Keadaan, Sistem Gas Ideal Kuantum, Sitem Gas Ideal Kuantum, Sistem Gas Ideal Kuantum. Buku teks, tayangan LCD, tugas di website dengan CPMK Teknik Penilaian Aktivitas Partisipatif* Hasil Project/Hasil Studi Kasus/Hasil PBL* Kognitif PR/Tugas Kuis UTS UAS Persentase Penilaian Kriteria /Indikator CPMK1 CPMK2 CPMK3 CPMK4 30% 7,5% 7,5% 7,5% 7,5% 35% 35% 17,5% 17,5% 17,5% 17,5% *) dapat diperoleh juga dari UTS atau UAS yang merupakan hasil dari aktivitas partisipatif atau hasil project/studi kasus. Sesuai IKU 7, jumlah persentase aktivitas partisipatif dan hasil project/studi kasus/hasil PBL adalah minimal 50%. Daftar Referensi Referensi utama: 1. W. Greiner, L. Neise, dan H. Stoecker, 1995, Thermodynamics and Statistical Mechanics, Springer. 2. K. Huang,1987, Statistical Mechanics, John Wiley and Sons. 3. Kittel, C dan Kroemer, H., 1980, Thermal Physics, McGraw-Hill. 4. Reif, F., 1965, Fundamentals of Statistical and Thermal Physics, W.H. Freeman & Co. Nama Dosen Pengampu (Team Teaching) Otorisasi 1. 2. 3. 4. Mirza Satriawan, S.Si., M.Si., Ph.D. Tanggal Penyusuna n Koordinator Mata Kuliah Mirza Satriawan, S.Si., M.Si., Ph.D. Ketua Komite Kurikulum Ketua Program Studi Dr.Ing. Ari Setiawan Mirza Satriawan, S.Si., M.Si., Ph.D.