《物質對α、β粒子的散射和原子構造》在何年被發表?
1911年
1914年詹姆斯·查德威克發現β衰變的譜線是連續譜，這表明在β衰變中存在一部分未知的能量損失。為此，沃爾夫岡·包立於1930年提出微中子假說：在β衰變過程中，伴隨每一個電子有一個輕的中性粒子一起被發射出來，包立當時將這種粒子稱作中子。但隨後查德威克於1932年發現了「真正」的大質量中子後，這種中性粒子後來被費米改成了現在具有義大利文風格的名字，稱作微中子。1934年，費米在此基礎上將產生電子和微中子的過程和產生光子的過程進行了類比，提出中子和質子只是核子的兩種狀態，β衰變即這兩種狀態之間的躍遷過程，從中會釋放出電子和微中子；而相對於電磁交互作用釋放的光子，釋放電子和微中子的交互作用被稱作弱交互作用。義大利物理學家維克和漢斯·貝特後來用費米的衰變理論預言了第三種β衰變的形式：電子俘獲，這一預言後來也被實驗證實。1953年，洛斯阿拉莫斯國家實驗室的克萊德·科溫和弗雷德里克·萊因斯等人利用核反應爐的β衰變產生的反微中子對質子進行散射，通過測量得到的中子和正電子的散射截面直接證實了反微中子的存在。相關論文《自由微中子的探測：一個證實》於1956年發表在《科學》雜誌上，這一結果獲得了1995年的諾貝爾物理學獎。
原子序數是一個原子核內質子的數量，也決定元素的性質。擁有同一原子序數的原子屬於同一化學元素。例如所有的碳原子的原子核都有六個質子，因此碳的原子序數是6。碳原子可能會有不同個數的中子，這些就是碳的同位素。原子核中質子的個數決定了原子核的電荷，因此也決定了原子在電中性時的電子個數。電子會填入其原子軌域中，決定原子各種的化學性質。中子的個數對於原子的化學性質影響不大。例如所有的碳原子因為有六個質子及六個電子，即使其中子可能有六個或是八個，其化學特性幾乎相同。因此在化學上，是由原子序數來識別一化學元素的特性，而不是用其質量數。一般原子序數會寫在元素符號的左下方，但因為一個元素的原子序數是確定的，因此這個值很少會這樣寫出來。
分子是一種構成物質的粒子，呈電中性、由兩個或多個原子組成，原子之間因共價鍵而鍵結。能夠單獨存在、保持物質的化學性質；由分子組成的物質叫分子化合物。一個分子是由多個原子在共價鍵中通過共用電子連接一起而形成。它可以由相同的化學元素構成，如氧氣分子O2；也可以由不同的元素構成，如水分子H2O。若原子之間由非共價鍵的化學鍵所結合，一般不會視為是單一分子。在不同的領域中，分子的定義也會有一點差異：在熱力學中，構成物質的分子、原子、離子等在熱力學上的表現性質都是一樣的，因此，都統稱為分子；在氣體動力論中，分子是指任何構成氣體的粒子，此定義下，單原子的惰性氣體也可視為是分子。而在量子物理、有機化學及生物化學中，多原子的離子也可以視為是一個分子。分子可根據其構成原子的數量分為單原子分子，雙原子分子等。在氣體中，氫分子、氮分子、氧分子、氟分子和氯分子的原子數是2；固體元素中，黃磷原子數是4，硫的是8。所以，氬是單原子的分子，氧氣是雙原子的，臭氧則是三原子的。許多常見的有機物質都是由分子所組成的，海洋和大氣中大部份也是分子。但地球上主要的固體物質，包括地函、地殼及地核中雖也是由化學鍵鍵結，但不是由分子所構成。在離子晶體及共價晶體有反覆出現的晶體結構，但也無法找到分子。固態金屬是用金屬鍵鍵結，也有其晶體結構，但也不是由分子組成。玻璃中的原子之間依化學鍵鍵結，但是既沒有分子的存在，其中也沒有類似晶體反覆出現的晶體結構。
1908年至1909年間，歐內斯特·拉塞福在研究α粒子散射的過程中發現了α粒子的大角度散射現象，從而猜想原子內部存在一個強電場。其後他於1911年發表了論文《物質對α、β粒子的散射和原子構造》，通過散射實驗的結果提出了全新的原子結構模型：正電荷集中在原子中心，即原子中心存在原子核。事實上，拉塞福並非提出原子結構的「行星模型」的第一人，然而這類模型的問題在於，在古典電磁理論框架下，近距的電磁交互作用無法維持這樣的連心力系統的穩定性；此外，在古典理論中運動電子產生的電磁場還會產生電磁輻射，使電子能量逐漸降低，對於這些難題拉塞福採取了迴避的對策。1912年至1913年間，丹麥物理學家尼爾斯·波耳肯定了拉塞福的原子模型，但同時指出原子的穩定性問題不能在古典電動力學的框架下解決，而唯有依靠量子化的方法。波耳從氫原子光譜的巴耳末公式和約翰尼斯·斯塔克的價電子躍遷輻射等概念受到啟發，對圍繞原子核運動的電子軌道進行了量子化，而原子核和電子之間的動力學則依然遵守古典力學，因此一般來說波耳模型是一種半古典理論。這些內容發表在他1913年的著名三部曲論文《論原子構造和分子構造》中。