Атомная модель Томсона оказалась неверной, потому что не соответствовала совокупности экспериментальных данных по атомным спектрам. 2 Например, для некоторых химических элементов были подобраны формулы, хорошо описывающие их спектры, но эти формулы из модели Томсона никак не следовали. 2

Эрнест Резерфорд опроверг модель Томсона в эксперименте по рассеянию альфа-частиц на золотой фольге в 1909 году. 3 Он выявил, что положительный заряд не распределён по всему объёму атома, как это предполагалось в модели Томсона, а сосредоточен в малой области — ядре. 12

На основе этих результатов Резерфорд предложил планетарную модель атома, в которой центр атома состоит из положительно заряженного ядра, а вокруг него по орбиталям вращаются электроны. 1