Rutherford condusse il suo famoso esperimento in lamina d'oro nel 1911, che lo portò a proporre il modello nucleare dell'atomo. Questo modello è stato una partenza significativa dal precedente modello di budino di prugna, che ha suggerito che le cariche positive e negative erano distribuite uniformemente in tutto l'atomo.
L'esperimento di Rutherford ha mostrato che la maggior parte delle particelle alfa sparate su una sottile foglio d'oro passava dritto, ma alcune sono state deviate ad angoli di grandi dimensioni, suggerendo un centro molto denso e caricato positivamente chiamato nucleo. Ha proposto che gli elettroni caricati negativamente avessero orbitato a questo nucleo, come i pianeti in orbita in orbita al sole.