卢瑟福的α粒子散射实验

20世纪初，科学家对原子结构的认识还停留在汤姆孙提出的“葡萄干布丁模型”，即认为原子是由带负电的电子镶嵌在均匀分布的正电荷中构成。然而，这一理论无法解释某些现象。1911年，英国物理学家欧内斯特·卢瑟福通过一系列开创性的实验，彻底颠覆了传统观念，提出了原子的核式结构模型。

卢瑟福的α粒子散射实验是经典物理学史上的里程碑。实验中，他用带有正电荷的α粒子（氦原子核）轰击极薄的金箔，并观察这些粒子的偏转情况。根据当时的理论预测，由于金箔中的正电荷分布均匀且密度较高，α粒子应该几乎直线穿过金箔，只有少数粒子会因为与其他原子碰撞而发生轻微偏转。

然而，实验结果却出乎意料：大多数α粒子确实如预期般顺利通过金箔，但有极小部分粒子发生了显著偏转，甚至被反弹回来！这一发现让卢瑟福大为震惊。他意识到，如果原子内部存在一个集中了绝大部分质量的微小核心区域，那么α粒子与该区域相互作用时就可能发生剧烈偏转。基于此，他提出了原子核式结构模型：原子由一个非常小、非常密集的核心——原子核组成，其中包含几乎全部的质量和正电荷；而带负电的电子则像行星绕太阳一样围绕着原子核运行。

这项实验不仅揭示了原子的真实结构，还奠定了现代原子物理学的基础。它标志着人类对微观世界的理解进入了一个全新的阶段，同时也推动了量子力学的发展。卢瑟福因此被誉为“原子物理学之父”。他的α粒子散射实验至今仍是科学教育中的经典案例，激励着一代又一代研究者探索未知领域。