19世纪末，英国物理学家汤姆逊（1856—1940）发现电子，1903年又设计了一个原子结构模型，他认为原子像一个蛋糕，电子就像葡萄干，均匀地分布在蛋糕上。

　　1911年，卢瑟福（1871—1937）提出了一个有核的原子模型，这个模型可以用太阳系来比喻，原子中间有一个坚固的核，称作原子核，就好像是太阳系的太阳，电子像行星一样在固定的轨道上绕着核在运动。几年前，法国物理学家佩兰（1870—1942）、日本物理学家长冈半太郎（1865—1950）也提出过有核模型的雏形，但他们的模型都只是设想，并没有实验来验证。

　　在有核模型提出两年前，也就是1909年，卢瑟福让他的两个学生做α粒子轰击物质的实验，利用荧光屏来记录穿过物质时的α粒子。α粒子本身就是卢瑟福发现的，α粒子有巨大的能量，在加速器发明之前，α粒子一直作为他的实验重要的放射源。卢瑟福希望学生用α粒子轰击物质时，α粒子会散射，从而获得不同物质的散射的分布，来研究原子内部的结构。用金箔作为靶子，实验效果更明显。当α粒子轰击金箔，穿过的α粒子打在荧光屏上时，就会闪烁。当时实验设备简陋，计数的观察者很辛苦，要在暗室中盯着屏幕统计闪烁的数目，有时候，还要吃药放大瞳孔以利于观察，时间长了会很疲劳。

　　按照汤姆逊的原子模型，α粒子将非常轻松地穿过金箔，不会遇到任何阻挡，因为α粒子的质量约是电子的7300倍，就像一发炮弹轰击一张白纸一样，小小的电子不可能有任何抵抗力。实验的结果却出乎人的预料：绝大多数α粒子仍按照原来的方向前进，有很少一部分α粒子却偏转了方向，有的偏转了90度，极少一部分甚至反弹回来，角度达到180度。

　　卢瑟福经过不断思考，两年后提出了原子有核模型：原子有一个小而重的带电的核心，在它的周围是一群在库仑力作用下转动的电子。

　　卢瑟福的原子有核模型，首次正确解决了原子内部的结构问题，为原子科学发展奠定了基础。