卢瑟福的金箔实验（卢瑟福的阿尔法粒子散射实验）是指欧内斯特·卢瑟福、Hans Geiger和马斯登在1900年代早期在曼彻斯特大学进行的一项实验。在实验中，卢瑟福和他的两个学生研究了发射在一块薄金箔上的α粒子是如何偏转的。根据当时流行的原子模型，所有的α粒子都应该直接穿过金箔。然而，令他们惊讶的是，卢瑟福和他的学生们发现，每8000个α粒子中，大约有1个被偏转回源（即角度大于90°）。为了解释这种效应，他们必须提出一种新的原子模型（现在称为“卢瑟福模型”）。

Ernest Rutherford

在实验中，一个发射α粒子的放射源被放在一个薄金箔前。放射源和金箔被一个涂有硫化锌涂层的滤网包围，空气被抽出来，以确保设备都在真空中(如果没有的话，α粒子将耗尽它们的能量使空气分子电离，可能永远不会到达金箔）。

源发射的α粒子预计会直接穿过金箔。每当它们撞上涂有硫化锌的屏幕时，就会在屏幕上产生一个小的发光点。

当时流行的原子模型被称为“梅子布丁模型”。这是几年前发现电子的J.J.汤姆森开发的一个模型。根据他的模型，原子是球形物体，正电荷像面团一样均匀地分布在整个物体上，而负电荷（电子）则像李子一样粘在上面。如果这个“梅花布丁模型”是正确的，那么所有的α粒子都应该直接穿过金箔中的金原子，显示出非常小的偏转。然而，卢瑟福和他的学生们观察到的情况却大不相同。

大多数α粒子确实直接穿过了金箔。然而，一些α粒子似乎在大角度偏转。很少，有些α粒子甚至似乎偏离了大于900的角度。为了解释这个结果，卢瑟福提出原子的质量必须集中在中心一个非常小的区域，他称之为“原子核”。从偏转来看，也很明显，原子核是带电的：

Rutherford’s Gold Foil Experiment – Geiger-Marsden experiment expectation and result

卢瑟福金箔实验——主要观察结果和结论

在这些早期实验中，卢瑟福不一定确定原子核带正电荷（偏转可能是由中心吸引的负电荷而不是排斥的正电荷产生的）。卢瑟福最终发现原子核带正电荷，但这是在另一个实验中完成的。

最终，尼尔斯·波尔和埃尔文·施尔ö丁格提出了更好的原子模型，但卢瑟福的金箔实验仍然是物理学史上最具开创性的实验之一。

Image Courtesy:

1. “Ernest Rutherford 1892” by Unknown, published in 1939 in Rutherford: being the life and letters of the Rt. Hon. Lord Rutherford, O. M [CC BY 4.0], via Wikimedia Comm***

2. “Geiger-Marsden experiment expectation and result” by Kurzon (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Comm***