Basandosi sull'esperimento della lamina d'oro e sul modello risultante dell'atomo, una delle conclusioni principali è che la maggior parte del volume di un atomo è in realtà spazio vuoto. In questo esperimento, un fascio di particelle alfa (nuclei di elio) è stato sparato contro un sottile foglio di lamina d'oro. La maggior parte delle particelle alfa sono passate attraverso la lamina d'oro senza alcuna deflessione, ma un piccolo numero di esse è stata deviata ad angoli ampi. Ciò indicava che la carica positiva e la maggior parte della massa di un atomo sono concentrate in un nucleo molto piccolo e denso, mentre gli elettroni occupano un volume molto più grande attorno al nucleo. Questo modello dell'atomo viene spesso definito "atomo nucleare" o "modello Rutherford" dal nome del fisico Ernest Rutherford, che condusse l'esperimento della lamina d'oro.