卢瑟福的α粒子散射实验是揭示原子结构的关键实验，它彻底改变了人们对原子模型的认知。实验中，卢瑟福和他的助手们将α粒子束射向极薄的金属箔，观察这些粒子的散射情况。根据汤姆孙的“葡萄干布丁模型”，α粒子应该只会发生微小的偏转。然而，实验结果出乎意料：大多数α粒子几乎直线穿过箔片，但少数粒子发生了大角度偏转，甚至有极少数粒子几乎反弹回来。
这一结果让卢瑟福意识到，原子内部存在一个集中了几乎全部质量和正电荷的微小核心，即原子核。α粒子的大角度偏转是由于它们近距离地接近了带正电的原子核，受到了强烈的库仑斥力。通过分析散射数据，卢瑟福还估算出了原子核的半径，发现它比整个原子的尺寸小得多。
这一发现为原子结构的行星模型奠定了基础，即原子核位于中心，电子围绕原子核旋转。这一模型解释了原子的稳定性和化学性质，为后来的量子力学的发展提供了重要启示。卢瑟福的α粒子散射实验不仅揭示了原子的内部结构，还开创了核物理学的新纪元，对现代物理学的发展产生了深远影响。