Il modello del budino di prugne di Thomson, proposto nel 1904, suggeriva che gli atomi fossero costituiti da una carica positiva uniforme in tutto l'atomo con elettroni incorporati all'interno come "prugne nel budino di prugne". Tuttavia, il modello di Thomson non spiegava come fosse disposta la carica positiva all'interno dell'atomo.

Nel 1911 Ernest Rutherford eseguì l’esperimento della lamina d’oro. In questo esperimento, un fascio di particelle alfa (nuclei di elio caricati positivamente) è stato sparato contro un sottile foglio di lamina d'oro. La maggior parte delle particelle alfa sono passate attraverso il foglio senza alcuna deflessione. Tuttavia, un piccolo numero di particelle alfa è stato deviato ad angoli ampi o addirittura rimbalzato indietro.

L'esperimento di Rutherford mostrò che la carica positiva dell'atomo deve essere concentrata in un nucleo piccolo e denso. Ciò portò allo sviluppo del modello di Rutherford dell'atomo, che consiste in un piccolo nucleo carico positivamente circondato da elettroni caricati negativamente in orbite circolari fisse.