뉴질랜드 출신인 영국의 물리학자 러더퍼드는 α입자(방사능에 의하여 생기는 헬륨 원자핵)를 사용하여 실험적으로 원자의 구조를 결정해 보려고 하였다. 매우 얇게 핀 금박을 중심에 두고 그 주위를 형광이 칠해져 있는 판으로 둘러싸고, 그 금박에 알파 입자를 쏜다. 이때 이 알파 입자는 He2+입자인데, 헬륨 중성 원자에서 전자 2개를 뺀 헬륨을 금박에 쏜다. 그러면 헬륨 빛이 금박에 맞는데 거의 대부분은 그냥 지나가지만 극히 일부가 휘거나 튕겨져 나온다. 그 이유는 원자핵과 전자 사이의 거리는 아주 멀기 때문이다. 축구장을 원자, 완두콩을 핵이라면 축구장 가장자리에 전자가 있다고 보면 된다. 알파 입자가 통과하는 금박을 확대해보면 위의 그림과 같이 설명할 수 있다. 알파 입자가 빈 공간을 통과하는 것과 핵을 ..