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除非原子的大部分质量和电荷集中到一个很小的核上，否则大角度的散射是不可能的。
　　在反复实验研究的基础上，卢瑟福于1911年公布了他的原子模型构想：原子里有一个很重的中心，叫做核。离核很远，绕着核飞快旋转的是电子，每一个电子都在一种确定的轨道上运行着。电子的运行有各种不同的速度。最外层的电子每秒大约走1000公里，靠近核的每秒走近15万公里——光速的一半。
　　卢瑟福拿原子的结构跟太阳系比。他说，原子核是原子的中心，正像太阳是太阳系的中心一样。电子隔着很远的距离沿轨道绕着中心旋转，正像行星隔着很远的距离沿着轨道绕着太阳旋转一样。
　　如果原子的大部分是一个空壳，这就说明了阿尔法粒子为什么能够穿透金箔。
原子结构发展史

前400年，希腊哲学家德谟克列特提出原子的概念。

1803年，英国物理学家约翰?道尔顿提出原子说。

1833年，英国物理学家法拉第提出法拉第电解定律，表明原子带电，且电可能以不连续的粒子存在。

1874年，司通内建议电解过程被交换的粒子叫做电子。

1879年，克鲁克斯从放电管(高电压低气压的真空管)中发现阴极射线。

1886年，哥德斯坦从放电管中发现阳极射线。

1897年，英国物理学家汤姆生证实阴极射线即阴极材料上释放出的高速电子流,并测量出电子的荷质比。e/m=1.7588×108 库仑/克

1909年，美国物理学家密立根的油滴实验测出电子之带电量,并强化了“电子是粒子”的概念。

1911年，英国物理学家卢瑟福的α粒子散射实验，发现原子有核，且原子核带正电、质量极大、体积很小。其条利用(粒子(即氦核)来撞击金箔，发现大部分(99.9％)粒子直穿金箔，其中少数成大角度偏折，甚至极少数被反向折回(十万分之一)。

1913年，英国物理学家莫塞莱分析了元素的X射线标识谱，建立原子序数的概念。

1913年，汤姆生之质谱仪测量质量数 , 并发现同位素。

1919年，拉塞??发现质子。其利用α粒子撞击氮原子核与发现质子，接著又用α粒子撞击棚 (B) 、氟 (F) 、铝 (A1) 、磷 (P) 核等也都能产生质子,故推论“质子”为元素之原子核共有成分。

1932年，英国物理学家乍得威克利用α粒子撞击铍原子核，发现了中子。

1935年，日本物理学家汤川秀树建立了介子理论。