Rutherford overturned Thomson's model in 1911 with his well-known gold foil experiment in which he demonstrated that the atom has a tiny, heavy nucleus. Rutherford designed an experiment to use the alpha particles emitted by a radioactive element as probes to the unseen world of atomic structure. Rutherford presented his own physical model for subatomic structure, as an interpretation for the unexpected experimental results. In it, the atom is made up of a central charge (this is the modern atomic nucleus, though Rutherford did not use the term "nucleus" in his paper) surrounded by a cloud of (presumably) orbiting electrons. In this May 1911 paper, Rutherford only commits himself to…

A schematic presentation of the plum pudding model of the atom; in Thomson's mathematical model the "corpuscles" (or modern electrons) were arranged non-randomly, in rotating rings The current model of the sub-atomic structure involves a dense nucleus surrounded by a probabilistic "cloud" of electrons The plum pudding model was a model of the atom that incorporated the recently discovered electron, and was proposed by J. J. Thomson in 1904. Thomson had discovered the electron in 1897. The plum pudding model was abandoned after discovery of the atomic nucleus. The plum…

• Engine efficiency increases at high temperatures: requires high temperature withstanding materials • Use of nuclear energy requires solving problem with residues, or advances in nuclear waste processing. • Hypersonic flight requires materials that are light, strong and resist high temperatures. • Optical communications require optical fibers that absorb light negligibly. • Civil construction – materials for unbreakable windows. • Structures: materials that are strong like metals and resist corrosion like plastics.

Materials used in "High-Tec" applications, usually designed for maximum performance, and normally expensive. Examples are titanium alloys for supersonic airplanes, magnetic alloys for computer disks, special ceramics for the heat shield of the space shuttle, etc.

Like many other things, materials are classified in groups, so that our brain can handle the complexity. One could classify them according to structure, or properties, or use. The one that we will use is according to the way the atoms are bound together: Metals: The valence electrons are detached from atoms, and spread in an 'electron sea' that "glues" the ions together. Metals are usually strong, conduct electricity and heat well and are opaque to light (shiny if polished). Examples: aluminum, steel, brass, gold. Semiconductors: The bonding is covalent (electrons are shared between atoms). Their electrical properties depend extremely strongly on minute proportions of contaminants. They are opaque to visible light but transparent to the infrared. Examples: Si, Ge, GaAs. Ceramics:  Atoms  behave  mostly …

• To be able to select a material for a given use based on considerations of cost and performance. • To understand the limits of materials and the change of their properties with use. • To be able to create a new material that will have some desirable properties. All  engineering …

Materials are so important in the development of civilization that we associate ages with them. In the origin of human life on earth, the Stone Age, people used only natural materials like stone, clay, skins, and wood. When people found copper and how to make it harder by alloying, the Bronze Age started about 3000 BC. The use of iron and steel, stronger materials that gave advantage in wars started at about 1200 BC. The next big step was the discovery of a cheap process to make steel around 1850, which enabled the railroads and the building of the modern infrastructure of the industrial world.

A material is defined as a substance (most often a solid, but other condensed phases can be included) that is intended to be used for certain applications. There are a myriad of materials around us—they can be found in anything from buildings to spacecraft’s. Materials can generally be divided into two classes: crystalline and non-crystalline. The traditional examples of materials are metals, ceramics and polymers.  New and advanced materials that are being developed include semiconductors, nanomaterials, biomaterials etc. The material of choice of a given era is often a defining point. Phrases such as Stone Age, Bronze Age, Iron Age, and Steel Age are great examples. Originally deriving from the manufacture of ceramics and its putative derivative metallurgy, materials science is one of the oldest forms of engineering and applied science. Modern materials science evolved directly from metallurgy, which itself evolved from mining and (likely) ceramics and the use of fire. A major breakthrough in the understanding…

Materials science, also commonly known as materials science and engineering, is an interdisciplinary  field  which  deals  with  the  discovery  and  design  of  new  materials.  This relatively new scientific field involves studying materials through the materials paradigm (synthesis, structure, properties and performance). It incorporates elements of physics and chemistry, and is at the forefront of Nano science and nanotechnology research. In recent years, materials science has become more widely known as a specific field of science and engineering.