1904年,湯姆生做了加熱金屬絲的實驗,他發(fā)現(xiàn)金屬絲經(jīng)加熱后釋放出帶負(fù)電的小顆粒,可以使熒光物質(zhì)發(fā)光.這種帶電的小顆粒不可能是原子,因為按照道爾頓的模型,原子是不帶電的.但這種粒子又顯然來自金屬原子,這說明應(yīng)該存在一種更小的粒子,湯姆生將其命名為電子.
湯姆生的原子模型是：原子由帶正電荷的主體和帶負(fù)電荷的電子組成,電子像鑲嵌在蛋糕中的葡萄干那樣處于正電荷的“海洋”中.這個模型中電子與正電荷的分布是處于想象的,因為沒有實驗證明.
但是,1911年,盧瑟夫用一個放射源發(fā)射帶正電的α粒子轟擊金箔,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)α粒子一穿而過,少量α粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn),個別α粒子甚至反向“彈”回.這與湯姆生的模型矛盾：因為如果原子內(nèi)正電荷是均勻分布的,那么α粒子受的庫侖力應(yīng)該是均衡的,不會出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)和彈回.這說明原子內(nèi)部一定有一個帶正電荷的、幾乎占原子全部質(zhì)量的體積很小的核.
盧瑟夫的原子模型是：原子由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子構(gòu)成,原子核集中了原子的絕大多數(shù)質(zhì)量和全部的正電荷,電子在原子核外繞原子核轉(zhuǎn)動.