Ернест Рутхерфорд, пореклом са Новог Зеланда, заслужан је за оца нуклеарне физике за своја открића у атомској структури, иако је Хантаро Нагаока, физичар са Царског универзитета у Токију, прво предложио теорију језгра како је позната данас. Рутхерфордов „експеримент са златном фолијом“ довео је до открића да се већина масе атома налази у густом региону који се данас назива језгро. Пре револуционарног експеримента са златном фолијом, Рутхерфорд је добио Нобелову награду за друге кључне доприносе у пољу хемије.
Историја
Популарна теорија атомске структуре у време Рутхерфордовог експеримента била је „пудинг од шљиве модел. "Овај модел је 1904. године развио Ј.Ј. Тхомпсон, научник који је открио електрона. Ова теорија је сматрала да негативно наелектрисани електрони у атому лебде у мору позитивног наелектрисања - електрони су слични шљивама у посуди с пудингом. Иако је др Нагаока објавио своју конкурентску теорију да електрони круже око позитивног језгра, слично начину на који планета Сатурн кружи око њених прстенова, 1904. године модел пудинга од шљиве био је преовлађујућа теорија о структури атома све док га Ернест Рутхерфорд није оповргао 1911.
Функција
Експеримент са златном фолијом спроведен је под надзором Рутхерфорда на Универзитету у Манчестеру 1909. године научник Ханс Геигер (чији је рад на крају довео до развоја Геигер бројача) и студент основних студија Ернест Марсден. Рутхерфорд, председавајући физичког одсека у Манчестеру у време експеримента, добио је главну заслугу за експеримент, јер су теорије које су резултирале првенствено његово дело. Рутхерфордов експеримент са златном фолијом се понекад назива и Геигер-Марсден експериментом.
Карактеристике
Експеримент са златном фолијом састојао се од низа тестова у којима је позитивно наелектрисана честица хелијума пуцала у врло танак слој златне фолије. Очекивани резултат био је да ће се позитивне честице померити само неколико степени од путање док су пролазиле кроз море позитивног наелектрисања предложеног у моделу пудинга од шљиве. Резултат је, међутим, био тај што су се позитивне честице одбијале од златне фолије за скоро 180 степени у врло малом делу атома, док већина преосталих честица уопште није била скренута већ је прешла право кроз атом.
Значај
Подаци добијени експериментом са златном фолијом показали су да је модел атома пудинга од шљиве нетачан. Начин на који су се позитивне честице одбијале од танке фолије указивао је да је већина масе атома концентрисана у једном малом региону. Пошто је већина позитивних честица непомично наставила свој првобитни пут, Рутхерфорд је тачно закључио да је већина остатка атома празан простор. Рутхерфорд је своје откриће назвао "централним набојем", регионом касније названим језгро.
Потенцијално
Рутхерфордово откриће језгра и предложену атомску структуру касније је дорадио физичар Ниелс Бохр 1913. Боров модел атома, који се назива и Рутхерфорд-ов Бор-ов модел, основни је атомски модел који се данас користи. Рутхерфордов опис атома поставио је темеље свим будућим атомским моделима и развоју нуклеарне физике.