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Rutherford pretendia provar que o átomo não era uma esfera maciça, assim, ele bombardeou uma fina placa de ouro com partículas alfa. Como resultado, ele notou que a maioria das partículas atravessaram a placa sem sofrer desvio, ou seja, passaram pela região entre a eletrosfera e o núcleo. Uma pequena parte das partículas atravessou a placa, mas sofreu desvio, ou seja, passaram muito perto do núcleo atômico, já que as partículas alfa têm caráter positivo e o núcleo do ouro também tem. Pouquíssimas partículas foram repelidas, conclui-se então que tais partículas colidiram diretamente com núcleos atômicos.
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