En physique nucléaire, la diffusion Rutherford est un phénomène expliqué par Ernest Rutherford en 1911, et qui a conduit au développement du modèle de Bohr de l'atome. Cette diffusion est parfois appelée diffusion de Coulomb, car elle est due à la loi de Coulomb.
La découverte a été faite par Hans Geiger et Ernest Marsden en 1911, lors de l'expérience de Rutherford, dans laquelle un faisceau de particules α est bombardé sur une couche d'or. Cette expérience eut une importance particulière car c'est de cette dernière que Rutherford en déduisit le modèle planétaire de l'atome[1].
Un procédé similaire appliqué aux nucléons dans les années 1960 est appelé diffusion profondément inélastique.
Soit une particule de charge [C] et d'énergie cinétique [J] incidente sur un centre diffuseur (= particule infiniment lourde) immobile de charge [C]. La collision est traitée en mécanique non relativiste et non quantique. La section efficace [m2] différentielle par rapport à l'angle solide [sr] de cette diffusion est donnée par :
où :
Toutes les particules qui passent à travers l'anneau de gauche (de surface ) passent à travers l'angle solide .