O experimento de espalhamento alfa de Rutherford é usado para demonstrar a estrutura dos átomos. Feixes de partículas alfa, núcleos de átomos de hélio, são usados para irradiar uma folha de ouro. Rutherford observou algumas partículas alfa passando direto, algumas pequenas deflexões, algumas grandes deflexões e algumas partículas espalhadas de volta, o que indica que um átomo tem um núcleo intensamente carregado positivamente em seu centro.
As partículas alfa são produzidas por nuclídeos radioativos e são feitas para atingir uma folha de ouro com alguns átomos de profundidade em um ângulo fixo no vácuo. Uma lente de microscópio revestida com sulfeto de zinco acoplada a uma plataforma giratória detecta as partículas alfa desviadas em vários ângulos. A lente em ângulo zero detecta um número maior de cintilações por minuto, enquanto detecta taxas mais baixas em ângulos maiores.
Os resultados dos experimentos de Rutherford foram avaliados matematicamente, e a conclusão é que as partículas que passaram direto indicam a presença de um espaço vazio em um átomo. As partículas menos desviadas estavam longe do núcleo e as mais desviadas estavam mais próximas do núcleo. As partículas que atingiram o núcleo carregado positivamente foram espalhadas de volta. O novo modelo atômico de Rutherford foi aceito em vez do modelo do pudim de ameixa.
