Modul Ajar Fisika SMA – Radiasi Benda Hitam

MODUL AJAR IPA FISIKA SMA

A. Identitas Modul

Satuan Pendidikan	SMA Kebangsaan
Mata Pelajaran	IPA – Fisika
Kelas / Fase	XII / Fase F
Tahun Pelajaran	2025–2026
Topik	Radiasi Benda Hitam
Alokasi Waktu	3 × 35 menit (1 pertemuan)
Penyusun	Oky Sanjaya, S.Pd., Gr.

B. Capaian Pembelajaran (CP) dan Tujuan Pembelajaran (TP)

Capaian Pembelajaran (CP)

Peserta didik mampu menganalisis fenomena radiasi benda hitam sebagai dasar perkembangan fisika modern serta menjelaskan hubungan antara suhu, intensitas, dan panjang gelombang radiasi melalui hukum-hukum radiasi benda hitam.

Tujuan Pembelajaran (TP)

• Menjelaskan konsep dan karakteristik benda hitam ideal.
• Menganalisis spektrum radiasi benda hitam berdasarkan grafik.
• Menjelaskan pengaruh suhu terhadap intensitas dan panjang gelombang maksimum.
• Menerapkan Hukum Pergeseran Wien dan Hukum Stefan–Boltzmann.
• Menjelaskan kegagalan fisika klasik dan peran hipotesis kuantum Planck.
• Mengaitkan konsep radiasi benda hitam dengan teknologi modern.

C. Materi Pembelajaran

• Konsep benda hitam ideal dan radiasinya
• Spektrum radiasi benda hitam
• Pengaruh suhu terhadap intensitas dan panjang gelombang
• Hukum Pergeseran Wien dan Hukum Stefan–Boltzmann
• Kegagalan fisika klasik dan lahirnya fisika kuantum

λ_maks · T = konstanta (Hukum Pergeseran Wien)

E ∝ T⁴ (Hukum Stefan–Boltzmann)

D. Pendekatan, Model, dan Metode Pembelajaran

1. Pendekatan Pembelajaran Mendalam (Deep Learning)

• Meaningful Learning: Pembelajaran dikaitkan dengan fenomena nyata seperti logam berpijar dan kamera inframerah.
• Mindful Learning: Peserta didik secara sadar menganalisis grafik spektrum radiasi dan hukum fisika yang mendasarinya.
• Joyful Learning: Pembelajaran didukung media visual, diskusi aktif, dan virtual lab interaktif.

2. Model Pembelajaran

• Discovery Learning: peserta didik menemukan konsep melalui pengamatan, analisis, dan diskusi.
• Problem Based Learning (PBL): penerapan konsep melalui studi kasus teknologi kamera inframerah.

3. Metode Pembelajaran

• Observasi video dan fenomena nyata
• Diskusi kelompok
• Eksperimen virtual (virtual lab)
• Tanya jawab dan klarifikasi konsep
• Refleksi tertulis dan lisan

E. Kegiatan Pembelajaran

Pendahuluan

Guru membuka pembelajaran dengan salam dan doa, menampilkan video pemantik, serta menyampaikan tujuan pembelajaran dan manfaat konsep radiasi benda hitam dalam teknologi modern.

Inti

Peserta didik mengeksplorasi grafik spektrum radiasi melalui diskusi dan virtual lab, menganalisis hukum Wien dan Stefan–Boltzmann, serta mengaitkannya dengan kamera inframerah.

Penutup

Peserta didik melakukan refleksi pembelajaran, menyusun kesimpulan bersama guru, serta mendapatkan tindak lanjut berupa pengayaan dan remedial.

F. Asesmen Pembelajaran

• Diagnostik: pertanyaan awal tentang suhu dan radiasi
• Formatif: analisis grafik dan diskusi kelompok
• Sumatif: post-test pilihan ganda kompleks
• Sikap: observasi kerja sama dan rasa ingin tahu

G. Profil Lulusan yang Dikembangkan

• Bernalar kritis
• Literasi sains
• Mandiri
• Kolaboratif

H. Media dan Sumber Belajar

• Buku Fisika SMA Kelas XII
• Infografis dan video pembelajaran
• YouTube Shorts fenomena radiasi panas
• Virtual lab radiasi benda hitam

I. Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD)

Identitas LKPD

Topik	Radiasi Benda Hitam
Kelas	XII / Fase F
Model Pembelajaran	Discovery Learning & Problem Based Learning
Tujuan	Peserta didik mampu menganalisis spektrum radiasi benda hitam dan mengaitkannya dengan hukum fisika serta penerapan teknologi.

Petunjuk Kerja

• Kerjakan LKPD secara berkelompok (3–4 orang).
• Amati video dan grafik yang disajikan guru.
• Diskusikan setiap pertanyaan dengan argumentasi ilmiah.
• Tuliskan jawaban secara jujur dan sistematis.

Aktivitas 1 – Observasi Fenomena

Perhatikan video logam berpijar dan tampilan kamera inframerah yang ditampilkan guru. Diskusikan pertanyaan berikut:

1. Mengapa warna logam berubah seiring kenaikan suhu?
2. Spektrum gelombang apa yang dominan pada suhu tinggi?

Aktivitas 2 – Analisis Grafik Spektrum Radiasi

Perhatikan grafik spektrum radiasi benda hitam pada beberapa suhu.

1. Apa hubungan suhu dengan intensitas radiasi?
2. Apa yang terjadi pada panjang gelombang maksimum saat suhu meningkat?

Aktivitas 3 – Aplikasi Konsep

Sebuah kamera inframerah digunakan untuk mendeteksi suhu tubuh manusia.

• Konsep radiasi apa yang digunakan kamera tersebut?
• Mengapa kamera inframerah tidak memerlukan kontak langsung?

Refleksi Individu

• Apa konsep paling penting yang kamu pelajari hari ini?
• Apa bagian yang masih membingungkan?
• Bagaimana manfaat materi ini dalam kehidupan nyata?

J. Asesmen Interaktif

1. Ketika suhu benda hitam meningkat, maka panjang gelombang maksimum akan…

Bertambah
Tetap
Berkurang

2. Hukum yang menyatakan energi radiasi berbanding T⁴ adalah…

Hukum Wien
Hukum Stefan–Boltzmann
Hukum Planck

3. Kegagalan fisika klasik dalam radiasi benda hitam dikenal sebagai…

Efek Doppler
Efek Fotoelektrik
Ultraviolet Catastrophe

Kepala SMA Kebangsaan Wempy Pratomo Bakti, S.Pd., Gr., MM

Guru Mata Pelajaran Oky Sanjaya, S.Pd., Gr.