Ядерная модель атома, также известная как модель Резерфорда, объясняет особенности рассеяния α-частиц на тонких мишенях путем предположения о наличии внутри атома плотного и положительно заряженного ядра.
При прохождении через тонкую мишень, α-частицы взаимодействуют с атомами внутри мишени. В модели Резерфорда положительно заряженное ядро притягивает α-частицы, но только если они приближаются достаточно близко к ядру, чтобы ощутить электростатическое взаимодействие. Если же α-частица проходит слишком далеко от ядра, то эта взаимодействие становится слишком слабым, чтобы оказать заметное влияние на траекторию α-частицы.
Таким образом, наблюдаемые в экспериментах особенности рассеяния α-частиц на тонких мишенях (например, большая часть α-частиц проходит через мишень без отклонений, но некоторые отклоняются под большими углами, а некоторые даже возвращаются назад) могут быть объяснены на основе модели Резерфорда, предполагающей наличие плотного и положительно заряженного ядра в центре атома, вокруг которого движутся электроны.