Grâce aux expériences sur la feuille d'or qu'il a réalisées pendant ses études supérieures, Ernest Rutherford a découvert que les atomes contenaient un noyau. Ces expériences et les résultats ont été publiés en 1911. Au cours de cette expérience, l'associé de Rutherford, Hans Geiger, a initié les débuts du compteur Geiger aussi.
Rutherford a découvert que lorsque des faisceaux étroits de particules alpha étaient tirés sur un mince film de mica ou de métal, ce même faisceau s'élargissait. L'expérience a conduit à la découverte que 1 sur 20 000 de ces particules tournaient à un angle de 90 degrés à l'occasion. Cette découverte a conduit Rutherford à l'idée qu'un atome n'était pas seulement un nuage d'électrons flottants, mais qu'il avait un centre chargé positivement qui détenait la majeure partie de sa masse. Rutherford a nommé cette masse un noyau. Sa découverte a montré que non seulement une partie de l'atome était chargée positivement, mais également lourde selon les normes atomiques. Il a supposé que les charges similaires dans les atomes les font dévier les uns des autres comme des aimants avec la même charge se repoussent. Rutherford a également compris que le noyau de l'atome était relativement petit par rapport à la masse totale de l'atome. La conclusion logique était que JJ Thompson, qui avait émis l'hypothèse que les atomes étaient des nuages d'électrons, avait en partie raison puisque l'atome occupait une si petite surface de la masse totale.
