Odpowiada Szymon Augustynowicz, konsultacja prof. Mikołaj Misiak

Eksperyment Rutherforda, przeprowadzony na początku XX wieku, był kluczowy dla rozwoju współczesnej fizyki atomowej. W eksperymencie tym, wiązka cząstek alfa była skierowana na cienką złotą folię. Oczekiwano, że większość cząstek alfa przejdzie przez folię z niewielkimi tylko odchyleniami, na podstawie modelu atomu, który był akceptowany przed eksperymentem.

Model ten, zaproponowany przez J.J. Thomsona, zakładał, że atom ma strukturę podobną do „ciasta z rodzynkami”, gdzie ładunek elektryczny jest rozłożony równomiernie w całej objętości atomu, a elektrony są w nim osadzone jak rodzynki. Zgodnie z tym modelem, pozytywny ładunek w atomie jest rozproszony i nie skoncentrowany, więc cząstki alfa, które są dodatnio naładowane, powinny przechodzić przez folię z niewielkimi tylko odchyleniami spowodowanymi przez rozproszone ładunki (patrz Model Thomsona).

Eksperyment pokazał jednak, że choć większość cząstek alfa przechodziła przez złotą folię prawie bez zmiany kierunku, to niewielka ich część była odbijana pod dużymi kątami, co było sprzeczne z modelem Thomsona. To odkrycie doprowadziło Rutherforda do wniosku, że większość masy atomu i jego dodatni ładunek muszą być skoncentrowane w bardzo małym obszarze w centrum atomu, znanym później jako jądro atomowe.

W kontekście fotonów, ich interakcja z materią jest zupełnie inna niż w przypadku ciężkich, naładowanych cząstek alfa. Fotony, będące kwantami światła, nie posiadają masy spoczynkowej i oddziałują z materią głównie poprzez procesy absorpcji i emisji z elektronami atomowymi. Rozmiar cząsteczki w kontekście mechaniki kwantowej nie jest tak prosty do zdefiniowania jak w mechanice klasycznej; zachowanie fotonów i cząstek alfa nie zależy bezpośrednio od ich „rozmiaru”, ale od ich właściwości fizycznych, takich jak masa, ładunek i sposób oddziaływania z materią.