Суть эксперимента Резерфорда, который опроверг модель Томсона, заключалась в исследовании рассеяния альфа-частиц (ядер гелия, имеющих положительный заряд) металлической фольгой. 1

Идея опыта: если модель атома Томсона соответствует действительности, то, пропуская через очень тонкую металлическую фольгу узкий пучок быстрых альфа-частиц, экспериментаторы не должны обнаружить сколь-либо заметного отклонения этих частиц. 1

Результаты опыта показали, что альфа-частицы разделились на три группы: 1

1. Большинство легко проходит через фольгу, не отклоняясь. 1 Это говорило о том, что атом не является сплошным, в нём есть пустоты. 1
2. Некоторое количество альфа-частиц отклоняется на небольшие углы. 1 Это возможно потому, что лёгкие электроны почти не влияют на движение тяжёлой альфа-частицы. 1
3. Некоторые альфа-частицы отклоняются от фольги на углы более 90°, некоторые даже «отскакивают» от фольги в обратном направлении. 2

Объяснение результатов: положительный заряд не распространялся по всему атому, а был локализован в небольшом, плотном центре — ядре. 3

В результате опытов по рассеянию альфа-частиц была доказана несостоятельность модели атома Томсона, выдвинута ядерная модель строения атома и определён порядок диаметров атомных ядер. 1