Dans sa célèbre expérience en feuille d'or, Ernest Rutherford a observé qu'un très petit nombre des particules alpha ont été déviées directement en arrière de la fine feuille d'or. Cette observation l'a amené à conclure ce qui suit:

* L'atome a un noyau dense et chargé positivement en son centre. Les particules alpha, qui sont également chargées positivement, ont été repoussées par ce noyau.

* Le noyau est très petit par rapport à la taille globale de l'atome. La plupart des particules alpha ont traversé le papier d'aluminium sans aucune déviation significative, indiquant que la majeure partie de l'espace de l'atome est vide.

* La masse de l'atome est concentrée dans le noyau. La grande déviation de quelques particules alpha a indiqué qu'elles avaient rencontré une entité massive et positivement chargée, ce qu'il a conclu était le noyau.

Essentiellement, l'interprétation par Rutherford du petit nombre de particules rebondissant était un changement révolutionnaire dans la compréhension de la structure atomique . Il contredit le "modèle de pudding de prune" qui prévaut alors, qui envisageait une sphère diffuse et chargée positivement avec des électrons dispersés partout.