Experimento de Rutherford
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Abajo: Resultados observados: Una pequeña parte de las partículas eran desviadas, demostrando la existencia de un minúsculo volumen de carga positiva
El experimento de Rutherford rectificó el modelo atómico de Thomson (modelo del pudin). Su experimento consistió, en primer lugar, en obtener un haz de partículas alfa de una fuente con polonio, el cual se desintegra fácilmente emitiendo partículas alfa. Para obtener un rayo de dichas partículas, se colocó el polonio en una caja de plomo, el cual es un buen absorbente de partículas radioactivas. Esta caja de plomo detiene todas las partículas, menos las que salen por el orificio.
Luego se colocaron láminas delgadas de metal en el recorrido de los rayos alfa, para poder observar cómo las láminas de metal afectan la trayectoria de dichos rayos. Según Thompson, las partículas tendrían poca posibilidad de desviarse, pero Rutherford observó que algunas partículas se desviaban hacia la fuente de polonio.
Rutherford concluyó que el hecho de que la mayoría de las partículas atravesaran la hoja metálica, indica que gran parte del átomo está vacío y que la desviación de las partículas alfa, indica que el deflector y las partículas poseen una carga igualmente positiva, pues la desviación siempre es dispersa. El rebote de las partículas indica un encuentro directo con una zona fuertemente positiva del átomo y a la vez muy densa.
El modelo atómico de Rutherford mantenía el planteamiento de Thompson, de que los átomos poseen electrones y protones, pero su explicación sostenía que todo átomo estaba formado por núcleo y corteza, habiendo un espacio vacío entre ellos. También afirmaba que en el núcleo se encontraban reunidas todas las cargas positivas y casi toda la masa y que a su alrededor giran los electrones, describiendo órbitas circulares o elípticas.
Según Rutherford, las órbitas de los electrones no estaban muy bien definidas y formaban una estructura compleja alrededor del núcleo, dándole un tamaño y forma indefinida. También calculó que el radio del átomo, según su modelo, era diez mil veces mayor que el núcleo mismo, lo que implicaba un gran espacio vacío en el átomo.
La falla del modelo de Rutherford radica en el planteamiento de que toda partícula eléctrica, separada de su posición de equilibrio, vibra con una frecuencia determinada, originando la emisión de una onda electromagnética. Esta vibración disminuye cuando pierde energía, hasta quedar en reposo, por lo que la fuerza centrífuga se anula, ocasionando un choque entre el electrón y el núcleo.
