ارنست رادرفورد فیزیکدان هسته ای نیوزیلندی - انگلیسی بود که در سال 1909 با طراحی و انجام آزمایشی مشهور شد. وی ورقه ای بسیار بسیار نازک (به قطر چند اتم) از طلا را در معرض اشعه ی آلفا قرار داد. اشعه ی آلفا موجی الکترومغناطیس و بسیار خطرناک است که از دو پروتون و دو نوترون تشکیل شده و بار خالص آن مثبت است.
وقتی ذرات اشعه ی آلفا به ورقه طلا برخورد کردند به سه دسته تقسیم شدند:
1- بیشتر از آنها در همان مسیر مستقیم به حرکت ادامه می دادند که نشان دهنده ی این بود که بیشتر اتم فضای خالی است.
2- برخی از آنها در مسیرشان منحرف و کج می شدند که نشان می داد اتم دارای ذرات منفی (الکترون) است که ذرات مثبت آلفا را جذب کرده اند.
3- بقیه ی پروتون ها پس از برخورد به اتم طلا باز می گشتند که نشان می داد اتم علاوه بر ذرات منفی، ذرات مثبت (پروتون) هم دارد که ذرات مثبت آلفا را دفع می کنند.
رادرفورد در مدلی که ارائه کرد گفت که بیشتر اتم فضای خالی است و دارای ذرات مثبت در هسته ای کوچک و ذرات منفی در اطراف هسته هم می باشد.