Rutherfords Alpha-Streuungsexperiment wird verwendet, um die Struktur von Atomen zu demonstrieren. Strahlen von Alphateilchen, Kernen von Heliumatomen, werden verwendet, um eine Goldfolie zu bestrahlen. Rutherford beobachtete, dass einige Alpha-Teilchen gerade durchgehen, einige kleine Ablenkungen, einige große Ablenkungen und einige zurückgestreute Partikel, was darauf hindeutet, dass ein Atom einen intensiv positiv geladenen Kern in seinem Zentrum hat.
Die Alphateilchen werden von radioaktiven Nukliden produziert und werden dazu gebracht, im Vakuum in einem bestimmten Winkel einige Atome tief auf eine Goldfolie zu treffen. Ein mit Zinksulfid beschichtetes Mikroskopobjektiv, das an einem Drehtisch befestigt ist, erkennt die abgelenkten Alphateilchen unter verschiedenen Winkeln. Das Objektiv im Nullwinkel erkennt eine höhere Anzahl von Szintillationen pro Minute, während es bei größeren Winkeln niedrigere Frequenzen erkennt.
Die Ergebnisse von Rutherfords Experimenten wurden mathematisch ausgewertet, und die Schlussfolgerung ist, dass die Teilchen, die direkt hindurchgingen, auf das Vorhandensein eines leeren Raums in einem Atom hinweisen. Teilchen, die weniger abgelenkt wurden, waren weit vom Kern entfernt, und diejenigen, die stärker abgelenkt wurden, waren näher am Kern. Die Teilchen, die auf den positiv geladenen Kern trafen, wurden zurückgestreut. Rutherfords neues Atommodell wurde dem Plumpudding-Modell vorgezogen.