Thomsonův model atomu:  

V roce 1902 vytvořil J. J. Thomson první model atomu (statický model atomu, nebo také pudingový model atomu, viz. obr. 1). Představoval si atom jako kouli stejnoměrně vyplněnou kladným nábojem, v níž je umístěno tolik elektronů, že atom je navenek elektricky neutrální. Elektromagnetické záření, které atom vydává, má potom původ v kmitavých pohybech elektronů.

obr. 1

Tento názor byl však brzo opuštěn. K výzkumu nitra atomu bylo použito částic a. V roce 1909 pánové H. Geiger a E. Mardsen studovali rozptyl záření a při jeho průchodu tenkými kovovými fóliemi tloušťky několik desetin mikrometru. Zdroj záření a byl  umístněn za olověnou deskou , která měla malý otvor jako na obrázku 2.

(FLASH model pokusu)

, takže dostali úzký svazek částic a  . Tento svazek směřoval na tenkou zlatou fólii. Na opačné straně fólie bylo umístněno pohyblivé stínítko ze sirníku zinečnatého, jež vydává po dopadu částice alfa viditelný světelný záblesk. Očekávalo se, že většina částic alfa projde přímo fólií, kdežto zbytek bude nanejvýš vykazovat jen malé odchylky. Toto chování plyne z Thomsonova modelu atomu, kde se náboje předpokládají rovnoměrně rozdělené po celém jeho objemu.  Jestliže je Thomsonův model správný , působí při průchodu tenkou kovovou fólií na částice alfa jen slabé elektrické síly a počáteční hybnost částic alfa by měla stačit k jejich průletu jen s nepatrnými odchylkami od původní dráhy.

Ve skutečnosti však Geiger s Marsdenem zjistili, že i když většina částic opravdu prochází fólií bez odchylek, některé z nich se rozptylují o veliký úhel; několik částic bylo dokonce rozptýleno do zpátečního směru. Jelikož jsou alfa částice poměrně těžké (více než 70 000 krát těžší než elektron) a v popisovaném experimentu se pohybovaly vysokou rychlostí, bylo jasné, že na ně musely působit velké síly, aby mohlo dojít k tak značným odchylkám. To však nebylo v souladu S Thomsonovým modelem. Vysvětlení se pokusil podat Rutherford ve svém modelu.