Rutherford, Geiger und Marsden führten 1906 bis 1911 ein für die Entwicklung der Physik sehr (!) wichtiges Experiment durch. Nach einem von Thomson 1897 aufgestellten Modell stellte man sich ein Atom als eine Art "Rosinenkuchen" vor.

Rutherford wollte die Verteilung der Elektronen genauer untersuchen. Dazu wurden a-Strahlen ( = positiv geladene He-Kerne) mit hoher Geschwindigkeit (ca. 16.000 km/s) auf eine dünne Goldfolie (ca. 1/1000 mm) geschossen. Rutherford erwartete, dass die positive Masse und die Elektronen die a-Strahlen ein wenig ablenken würden. (... wie Physiker so sind, sollte die mathematische Auswertung dann präzise Informationen liefern!) Völlig unerwartet wurden 99% der a-Teilchen nicht abgelenkt und ebenso unerwartet wurden einige große Streuwinkel gefunden.

Dieses Ergebnis war nur so zu erklären, dass das Atom fast leer war, aber in der Mitte sich ein kleiner Kern befinden muss, der praktisch die gesamte Masse des Atoms enthält. Die mathematische Auswertung lieferte genaue Zahlen zur Größe des Kerns.

Qualitativ können wir die Resultate verstehen, wenn wir uns an Billard oder Kegeln erinnern. Wenn eine schwere Kugel (a-Teilchen) auf einen Tischtennisball (Elektron mit 8000 mal kleinerer Masse) trifft, "juckt dies die Kugel kaum"- der Tischtennisball wird weggeschossen und die Kugel setzt den Weg fort, ohne stark abgelenkt zu werden. Trifft eine schwere Kugel auf eine andere noch schwerere Kugel, kann es zu großen Richtungsänderungen kommen.

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