Forskere kom ikke straks til den rigtige forståelseatomets struktur. Den første model af atomet blev foreslået af den engelske fysiker JJ Thomson, der opdagede elektronen. Men hans model kom i konflikt med E. Rutherfords forsøg på undersøgelsen af fordelingen i mikropartikel af en positiv ladning. Disse eksperimenter af Rutherford spillede en stor rolle for at forstå, hvordan atomet virker.
Det var allerede kendt, at en elektrons masse i tusindvisgange mindre end massen af partiklen selv. Rutherford lavede antagelsen: da atomet generelt er neutralt, skal dets hovedmasse falde på den positivt ladede del. For at bekræfte denne hypotese blev Rutherfords eksperimenter reduceret til følgende.
Han foreslog at bruge alfa partikler til probeatom. Massen af en elektron er ca. 8000 gange mindre end massen af a-partikler, og deres hastighed er meget høj - den kan nå 20.000 kilometer per sekund. Disse var Rutherfords alfa-partikel spredning eksperimenter.
Atomer af tunge elementer bombarderet af dissepartikler. På grund af den lille masse kunne elektronerne ikke ændre a-partiklernes bane. Dette kunne kun gøre en del af atomet positivt ladet. Følgelig vil det ved genkendelsen af spredning af alfa partikler være muligt at genkende massedistributionen inde i mikropartiklen af stoffet og den positive ladning.
Rutherfords eksperimenter havde følgende skema.Ethvert radioaktivt stof blev anbragt inde i blyens cylinder. I denne cylinder blev en smal kanal boret i længderetningen. Flowen af a-partikler fra denne kanal faldt på en tynd folie af det undersøgte materiale (kobber, guld osv.). Derefter faldt alfa-partiklerne på en gennemskinnelig skærm, som var belagt med zinksulfid. Hver partikel, der kolliderede med skærmen, gav en flash af lys (scintillation), den kunne ses gennem et mikroskop.
Yderligere eksperimenter af Rutherford viste det lilleAntallet af alfa partikler (ca. en på to tusind) afviges med en vinkel på mere end 90 °. Denne kendsgerning forveksles meget Rutherford. Han sagde, at det var så utroligt som at skyde et stykke tyndt papir med et projektil, og han ville komme tilbage og slå dig. Faktisk er det umuligt at forudsige et sådant resultat, baseret på Thomson-modellen, og Rutherford foreslog, at en a-partikel kun kan kastes tilbage, når atomets hovedmasse er i et meget lille volumen. Så Rutherfords eksperimenter hjalp ham med at komme til kernemodellen. Dette er en lille størrelse legeme, hvor næsten hele den positive ladning og hele massen af mikropartiklerne er koncentreret.
Atommodellen følger direkte fraerfaringer, der udførte Rutherford. Atomets struktur ifølge konceptet Rutherford er følgende. Den positivt ladede kerne er i midten. Da atomet er neutralt, er antallet af elektroner lig med elementets ordinære tal i Mendeleev periodiske system. De bevæger sig i en cirkel over kernen, da planeterne roterer rundt om Solen i deres baner. Bevægelsen af elektroner skyldes Coulomb styrker. Et hydrogenatom indeholder kun en elektron, der kredser om sin kerne. Dens atomkern bærer en positiv ladning og masse, ca. 1836 gange massen af en elektron.
En sådan model af atomet havde en eksperimentel begrundelse, men på grundlag af denne model er det umuligt at forklare stabiliteten af dets eksistens.
Elektroner, der bevæger sig i kredsløb skallovene i klassisk mekanik nærmer sig kernen på grund af tab af energi og falder i sidste ende på det. Faktisk falder elektronen ikke på kernen. Mikropartikler af kemiske elementer er meget stabile og kan eksistere i meget lang tid. Konklusionen om atomens uundgåelige ødelæggelse på grund af energitab, som ikke er i overensstemmelse med Rutherfords eksperimenter, er resultatet af at anvende klassiske mekanikers love på mikroskale fænomener. Følgelig er de klassiske fysikers love ikke anvendelige for fænomenerne af microworld.
