Thí nghiệm lá vàng, do Ernest Rutherford tiến hành, đã chứng minh sự tồn tại của một lõi nguyên tử cực nhỏ, dày đặc, mà ông gọi là hạt nhân. Phát hiện của Rutherford đã phủ nhận lý thuyết nguyên tử bánh mận được J.J. Thomson và được tạo ra trước khi phát hiện ra hạt nhân.
Rutherford, được gọi là cha đẻ của vật lý hạt nhân, được cho là người đã đi tiên phong trong các khái niệm lý thuyết về bản chất thực của cấu trúc nguyên tử. Trong thí nghiệm lá vàng của mình, Rutherford đã quan sát thấy rằng một số lượng đáng kể các hạt alpha mà ông sử dụng đã đi qua lá vàng mỏng mà không bị lệch hướng. Ông cũng lưu ý thêm rằng chỉ có một số ít các hạt bị chệch hướng và bật ra. Rutherford sau đó kết luận rằng khối lượng của nguyên tử được kết chặt vào một hạt nhân cô đặc, bây giờ được gọi là hạt nhân.
