El experimento de dispersión alfa de Rutherford se utiliza para demostrar la estructura de los átomos. Se usan haces de partículas alfa, núcleos de átomos de helio, para irradiar una lámina de oro. Rutherford observó unas pocas partículas alfa que pasaban en línea recta, unas pocas desviaciones pequeñas, unas pocas desviaciones grandes y unas pocas partículas dispersas hacia atrás, lo que indica que un átomo tiene un núcleo con una carga intensa positiva en su centro.
Las partículas alfa son producidas por los nucleidos radiactivos y están hechas para golpear una lámina de oro a unos pocos átomos de profundidad en un ángulo fijo en el vacío. Una lente de microscopio recubierta con sulfuro de zinc conectada a una mesa giratoria detecta las partículas alfa desviadas en varios ángulos. La lente en ángulo cero detecta un mayor número de centelleos por minuto, mientras que detecta velocidades más bajas en ángulos más grandes.
Los resultados de los experimentos de Rutherford fueron evaluados matemáticamente, y la conclusión es que las partículas que pasaron directamente indican la presencia de un espacio vacío en un átomo. Las partículas que fueron menos desviadas estaban muy lejos del núcleo, y las que estaban más desviadas estaban más cerca del núcleo. Las partículas que golpearon el núcleo cargado positivamente se dispersaron hacia atrás. El nuevo modelo atómico de Rutherford fue aceptado sobre el modelo de pudín de ciruela.
