1909년, 원자의 구조에 대한 지배적인 이론은 원자들이 그 주변에 흩뿌려진 작은 전하와 함께 있는, 걸쭉한 반-투과성의 공 형태라는 것이었다. 이 이론은 물리적 세계에 대한 대부분의 실험들에서 잘 맞았다.

그러나, 물리학은 어떻게 세계가 작동하는 것 처럼 보이는지에 관심이 있을 뿐만 아니라, 실제로 어떻게 작동하는지에 관심이 있다. 그래서 1909년에 어니스트 러더퍼드는 지배적인 이론의 유효성을 검증하기 위한 실험을 구성한다. 그렇게 함으로써 그는 물리학자들이 현미경을 통해 볼 수 없는 작은 입자들을 "들여다 볼" 수 있는 최초의 방법을 수립하였다.

러더퍼드 실험에서, 하나의 방사성 선원이 스크린 앞에 위치한 매우 얇은 금박에 알파 입자들을 방출한다. 알파 입자는 그것들이 스크린을 때릴 때 반짝이는 불빛을 만들어낸다.

알파 입자들은 매우 얇은 금박을 곧바로 통과할 것으로 예상되었고, 스크린에 작은 무리의 흔적을 만들 것이라고 예상되었다.