Ernest Rutherford , cientista nascido na Nova Zelândia , realizou em 1911 um experimento que conseguiu descartar de vez o modelo atômico de esfera rígida. O raciocínio de Rutherford foi extremamente simples. Imagine que alguém atirasse com uma metralhadora em um caixote de madeira fechado cujo conteúdo é desconhecido. Se as balas ricocheteassem , não atravessando o caixote , concluiríamos que dentro dele deveria haver algum material com concreto ou ferro maciço. Mas , se as balas o atravessassem , chegaríamos à conclusão de que ele deveria estar vazio ou então conter materiais leves , como isopor , serragem ou similares. Porém , se parte das balas passasse a parte ricocheteasse , concluiríamos que materiais dos dois tipos deveriam estar presentes dentro do caixote. Quando mais balas o atravessassem , menos material pesado deveria existir em seu interior. É obvio que para descobrir o que há dentro de um caixote será mais sensato abrí-lo em vez de atirar nele . Por outro lado, com o átomo não acontece o mesmo, já que não é possível enxergá-lo. Nesse caso , faz sentido "atirar" nele para tentar descobrir algo sobre sua estrutura interna. Rutheford atirou numa finíssima folha de ouro , cuja espessura se estima em torno de trezentos ou trezentos e cinquenta átomos , o que corresponde a cerca de 0,00001 cm! A "metralhadora" usada por ele lançava pequenas partículas portadoras de carga elétrica positiva , chamadas de partículas alfa. Para saber se essas "balas" atravessavam ou ricocheteavam , ele usou uma tela feita com um material apropriado (fluorescente) que emite uma luminosidade instantânea quando atingida por uma partícula alfa. A experiência mostrou que a grande maioria das partículas alfa atravessava a folha. Apenas algumas poucas eram desviadas ou ricocheteavam . Assim, os átomos não poderiam ser maciços , pois parte das partículas alfa conseguiu atravessá-los. Isso permitiu a Rutherford concluir que:
¤ O átomo não é maciço , apresentado mais espaço vazio do que preenchido;
¤ A maior parte da massa do átomo se encontra em uma pequena região central (que chamaremos de núcleo) dotada de carga positiva , onde estão os prótons;
¤ Na região ao redor do núcleo (que chamaremos de eletrosfera) estão os elétrons , muito mais leves (1,836 vezes) que os prótons; ¤ A contagem do número de partículas que atravessavam e que ricocheteavam permitiu fazer uma estimativa de que o raio de um átomo de ouro (núcleo e eletrosfera) é cerca de dez mil vezes maior que o raio do núcleo.
