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Supponendo valido il modello di Thomson, Rutherford concluse che le
particelle avrebbero dovuto attraversare il foglio subendo deflessioni
molto piccole dal moto rettilineo (quindi variazioni di velocità a causa
dell’applicazione di una forza deflettente), poichè il valore del campo
elettrico all’interno dell’atomo (all’esterno della sfera non c’è campo
elettrico perché l’atomo è neutro, quindi la particella non può subire una
forza deflettente) è sempre molto limitato.
Dalle misura della deflessione delle particelle, Rutherford era convinto che sarebbe stato possibile
eseguire misure precise sulla struttura dell’atomo di Thomson.
I risultati di quest’esperimento, però, furono sconvolgenti: le particelle vennero deviate più di quanto si
aspettasse, ed alcune di esse invertirono addirittura il loro moto. Rutherford commentando questi dati
scrisse: "Fu l’evento più incredibile che mi fosse mai capitato nella vita. Altrettanto incredibile che se vi
fosse capitato di sparare un proiettile da quindici pollici su un pezzo di carta velina e questo fosse
tornato indietro a colpirvi." Rutherford cercò quindi di capire che cosa avesse potuto dare origine a
risultati di questo tipo ed arrivò a concludere che l’atomo è composto da un nucleo carico positivamente, di
raggio 10 -14 m, intorno al quale sono distribuiti gli elettroni fino ad una distanza di circa 10 -10 m.
Le ragioni che portarono a queste conclusioni sono le seguenti: se una particella passa attraverso la
materia esternamente alla corteccia degli elettroni, non sente alcun campo elettrico e quindi non viene
deviata; se invece entra all’interno della nuvola atomica, incontra un campo tanto più intenso quanto più è
vicina al nucleo e quindi tanto più viene deviata. Nel caso di urto frontale con un nucleo, il proiettile può
addirittura invertire il suo moto.
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