Резерфорд стрелял ядрами гелия по тонкой золотой фольге. Он ожидал, что ядра гелия будут рассеиваться, проходя сквозь атомы, которые ученые тогда считали большими облаками положительного заряда (модель пудинга с изюмом). Однако, почти все ядра гелия пролетали сквозь фольгу вообще не отклоняясь от траектории, а примерно одно из 8000 отлетало назад.

Резерфорд сделал вывод, что на самом деле ядра атомов очень-очень маленькие и между ними огромные по сравнению с размерами ядер расстояния. Поэтому все ядра гелия пролетали сквозь фольгу и только малая часть, которая попадала в маленькие ядра золота, отражалась назад.