Vers 400 ans ACN, Leucippe et Démocrite supposent, à l’aide d’une goutte d’eau, que la matière est constituée de particules invisibles à l’œil nu et indivisibles.

100 ans plus tard, Platon et Aristote soutiennent que la matière est constituée de 4 éléments : la terre, l’eau, l’air et le feu.

Mettant fin à cette théorie en 1785, Antoine de Lavoisier démontre que l’eau n’est pas un élément constitutif de la matière mais qu’elle est elle-même constituée de plusieurs éléments différents.

En 1808, soit 23 ans plus tard, John Dalton pense qu’il existe un composant commun à la matière car si différente soit-elle, elle présente de nombreuses propriétés similaires.

Poussant ses recherches plus loin, Dalton trouve que la matière est en fait constituée de grains de matières et que ceux-ci s’assemblent par paquets pour former la matière. Il dresse alors une liste par poids de tous les éléments connus.

En 1897, John Thomson, aidé de son élève Rutherford, réalise une expérience (fig. 1). Celle-ci prouve que l’atome est constitué d’une part de corpuscules chargés négativement dont le poids est 1400 fois inférieur à l’atome le plus léger (l’hydrogène) et d‘autre part d‘une atmosphère chargée positivement.

Fig. 1 : Expérience de Thomson

Quelques années plus tard, Thomson propose un modèle de l’atome (fig. 2).

Fig. 2 : Modèle moléculaire de Thomson

Rutherford, ancien élève de Thomson, décide de tester le modèle de ce dernier. Pour ce faire, il met au point une expérience qui consiste à suivre la trajectoire des particules alpha (voir question n°2).

En multipliant cette expérience avec différents matériaux, il constate que plus la masse atomique (déterminée par Dalton) du matériau utilisé comme obstacle aux particules alpha est élevée, plus la probabilité de voir les particules alpha être déviées est grande.

Il parvient également, en mesurant avec précision les angles de déviation des particules alpha, à calculer la taille du corps chargé