Odată cu dezvoltarea științei, o serie de teorii cu privire la atom au fost dezvoltate de oamenii de știință și au influențat civilizația umană, aducând în special progrese în domeniile fizicii, chimiei și biologiei. Odată cu dezvoltarea științei atomilor, putem afla cum aranjamentul atomilor sau cum reacționează atomii între ei pentru a forma o legătură.
Unul dintre oamenii de știință care au dezvoltat modelul atomic de la oamenii de știință anteriori a fost Ernest Rutherford (1911) cunoscut sub numele de teoria atomică Rutherford. În această teorie atomică, Rutherford a spus că atomul are un nucleu central sau adesea numit un necleus înconjurat de un nor de electroni încărcați negativ. Teoria atomică a lui Rutherford se bazează pe experimente prin împușcarea unui strat subțire (folie) de aur folosind particule alfa (a).
Anterior, s-au găsit particule alfa, care sunt particule cu sarcină pozitivă și se mișcă drept, având o penetrare mare, astfel încât să poată pătrunde coli subțiri de hârtie. Experimentul își propune să testeze opinia lui J.J Thomson cu privire la faptul dacă atomul este cu adevărat o bilă solidă, pozitivă și atunci când este expus particulelor alfa, acesta va fi reflectat sau deviat.
Din observațiile lui Rutherford, s-a constatat că majoritatea particulelor alfa au trecut prin folia de aur fără a fi îndoite, unde majoritatea spațiului din atom era gol. În plus, foarte puține particule au fost deviate din drum, adică sarcina pozitivă a atomului ocupă foarte puțin spațiu. Când partea minusculă a particulei -α este deviată până în 1800, adică toată sarcina pozitivă și masa atomică de aur sunt concentrate într-un volum foarte mic în interiorul atomului, numit nucleu.
(Citește și: Cunoașterea teoriei atomice a lui Thomson)
Avantajele teoriei atomice a lui Rutherford, printre altele, sunt ușor de înțeles pentru a explica structura atomică foarte complexă, pot explica forma unei traiectorii electronice în jurul nucleului atomic și pot descrie mișcarea electronilor în jurul nucleului.
Din păcate, teoria atomică a lui Rutherford are multe puncte slabe, printre care această teorie nu poate explica stabilitatea atomului. Conform legilor electrodinamicii, electronii trebuie să emită unde electromagnetice ca urmare a radiației. Energia electronului trebuie redusă continuu, iar traiectoria electronului devine o spirală care îl duce la nucleu și, ca urmare, atomul trebuie să se prăbușească, dar acest lucru nu se întâmplă deloc.
O altă slăbiciune este că teoria atomică a lui Rutherford nu explică stabilitatea atomului. Unde, electronii care se rotesc vor pierde energie și vor cădea în nucleu acolo unde acest lucru nu este posibil.
