Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan, sejumlah teori mengenai atom dikembangkan oleh para ilmuwan dan memengaruhi peradaban manusia, khususnya membawa kemajuan baik di bidang fisika, kimia, maupun biologi. Dengan berkembangnya ilmu tentang atom maka dapat mengetahui bagaimana susunan atom atau bagaimana atom bereaksi satu sama lain membentuk sebuah ikatan.
Salah satu ilmuwan yang mengembangkan model atom dari ilmuwan sebelumnya adalah Ernest Rutherford (1911) yang dikenal dengan teori atom Rutherford. Dalam teori atom ini, Rutherford mengatakan bahwa atom memiliki sebuah inti pusat atau sering disebut nekleus dengan dikelilingi awan elektron bermuatan negatif. Teori atom Rutherford ini didasarkan pada eksperimen dengan menembak lapisan tipis (foil) emas menggunakan partikel alfa (a).
Sebelumnya, telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu partikel bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas. Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan untuk menguji pendapat J.J Thomson terkait apakah atom itu betul-betul bola pejal yang positif dan bila dikenai partikel alfa akan dipantulkan atau dibelokan.
Dari pengamatan Rutherford ini didapatkan fakta bahwa sebagian besar partikel alfa melewati foil emas tanpa dibelokan, dimana sebagian besar ruang di dalam atom kosong. Selain itu, sangat sedikit partikel yang dibelokan dari jalan mereka, yaitu muatan positif dari atom menempati ruang yang sangat sedikit. Ketika bagian sangat kecil dari partikel -α dibelokkan oleh 1800 yaitu semua muatan positif dan massa atom emas terkonsentrasi dalam volume yang sangat kecil di dalam atom yang disebut nukleus.
(Baca juga: Mengenal Teori Atom Thomson)
Adapun kelebihan dari teori atom Rutherford ini antara lain, mudah dipahami guna menjelaskan struktur atom yang sangat rumit, dapat menjelaskan bentuk dari suatu lintasan elektron yang mengelilingi inti atom, dan bisa menggambarkan gerak elektron di sekitar inti.
Sayangnya, teori atom Rutherford ini memiliki banyak kelemahan, diantaranya teori ini tidak bisa menjelaskan stabilitas atom. Menurut hukum elektrodinamika, elektron harus memancarkan gelombang elektromagnetik sebagai akibat dari radiasi. Energi elektron harus dikurangi terus menerus dan lintasan elektron menjadi spiral yang membawanya ke inti dan akibatnya atom harus runtuh tetapi itu tidak terjadi sama sekali.
Kelemahan lainnya adalah teori atom Rutherford ini tidak menjelaskan stabilitas atom. Dimana, elektron yang berputar akan kehilangan energi dan akhirnya jatuh ke dalam nukleus yang mana hal ini tidak mungkin terjadi.
