Sebelum kita memahami kelemahan utama dari model atom Rutherford, penting untuk memahami model itu sendiri. Di awal abad ke-20, seorang ilmuwan fisika bernama Ernest Rutherford memperkenalkan model atom yang dikenal dengan nama Model Atom Rutherford atau model planetarium. Teori ini mengusulkan bahwa atom adalah entitas kosong yang luas, dengan muatan positif berkonsentrasi di suatu area pusat yang dikenal sebagai inti, dan elektron bermuatan negatif yang bergerak mengorbit inti tersebut, mirip dengan planet mengorbit matahari.
Model Rutherford memang menyajikan terobosan besar dalam pemahaman atom pada masanya. Namun, seperti teori dan model lainnya, teori Rutherford memiliki kekurangan. Salah satu kelemahan utama dari Model Atom Rutherford adalah ketidakmampuannya untuk menjelaskan stabilitas atom.
Menurut fisika klasik, elektron yang sedang bergerak dalam lintasan yang berbentuk lingkaran di sekitar inti harus memancarkan energi berupa radiasi elektromagnetik. Hal ini disebabkan oleh percepatan sentrifugal (arah keluar dari pusat) yang dialami oleh elektron. Jika elektron memancarkan energi, maka energi mereka harus berkurang sepanjang waktu, membuat mereka jatuh ke dalam inti atom – menyebabkan atom menjadi tidak stabil.
Namun, hal ini bertentangan dengan apa yang kita ketahui tentang atom. Atom dikenal sangat stabil dan elektron nyata-nyata tidak jatuh ke dalam inti atom. Rutherford tidak bisa menjelaskan fenomena stabilitas atom ini.
Kelemahan model Rutherford ini pada akhirnya mengarah ke pengembangan Model Atom Bohr. Niels Bohr, seorang fisikawan Denmark, memodifikasi model Rutherford dengan menyertakan teori kuantum. Dalam model Bohr, elektron ditempatkan pada tingkat energi yang khusus dan terukur, yang mencegah elektron memancarkan energi dan runtuh ke dalam inti, menjelaskan stabilitas atom.
Di samping itu, model Rutherford juga tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom hidrogen yang dihasilkan dari percobaan pemisahan spektrum cahaya yang dilewatkan melalui gas hidrogen. Pada akhirnya, model Bohr mampu menjelaskan fenomena ini dengan memperkenalkan konsep tingkat energi kuantum.