Опыт по рассеянию альфа-частиц, описанный Резерфордом (предположительно, по схеме рисунка 157, который является иллюстрацией его эксперимента), проводился следующим образом:
- Источник альфа-частиц: Использовался радиоактивный препарат (например, радий), помещённый в свинцовый коллиматор, который формировал узкий пучок альфа-частиц.
- Мишень: Тончайшая золотая фольга. Толщина фольги была такова, чтобы в ней находилось всего несколько атомных слоёв.
- Детектор: Экран из сернистого цинка (ZnS), который даёт вспышку (сцинтилляцию) при попадании альфа-частицы. Экран располагался вокруг фольги и мог перемещаться, позволяя регистрировать частицы, рассеянные под разными углами.
Наблюдения:
- Большинство альфа-частиц проходили через фольгу практически без отклонения.
- Небольшая часть частиц отклонялась на углы до 90°.
- Очень малая доля частиц (около 1:8000) отклонялась на углы более 90°, то есть возвращалась назад.
Выводы Резерфорда:
- Атом не является «пудингом с изюмом» (модель Томсона), так как положительный заряд и масса распределены не равномерно.
- В центре атома существует очень малая, но очень плотная и положительно заряженная область — ядро.
- Большую часть объёма атома занимает пустое пространство, где вращаются электроны.
- Масса атома почти целиком сосредоточена в ядре.