Опыт Резерфорда заключался в изучении распределения положительного заряда внутри атома. 1 Для этого он использовал альфа-частицы, масса которых гораздо больше, чем масса электронов, а заряд равен удвоенному заряду электрона. 1 Если облучать вещество альфа-частицами, то лёгкие электроны, входящие в состав атома, не смогут изменить направление их движения. 1 Рассеяние альфа-частиц возможно лишь на положительно заряженной части атома. 1

Экспериментальная установка состояла из контейнера с радием, испускающим альфа-частицы. 1 На пути частиц ставилась тонкая металлическая фольга, а за фольгой устанавливался экран, покрытый сульфидом цинка, на котором при попадании альфа-частиц возникало свечение (сцинтилляция). 1 По характеру изменения пятна можно было судить о распределении положительного заряда в атомах вещества. 1

Опыт показал, что большинство альфа-частиц пролетают беспрепятственно через пластинку металла. 3 И только небольшая часть всех альфа-частиц изменяет направление движения, отклоняясь на небольшие углы. 3 А некоторые частицы и вовсе отлетают от фольги в обратном направлении. 3

Резерфорд заключил, что в атоме большая часть массы сосредоточена в невероятно плотном веществе, расположенном в центре атома. 2 А вся остальная часть атома оказывалась на много порядков менее плотной, нежели это представлялось раньше. 2