1911 verfasste der neuseeländische Physiker Ernest Rutherford seine Entdeckungen zur Struktur von Teilchen. Seine Erkenntnisse beruhten dabei auf dem von Hans Geiger, Ernest Marsden und Rutherford 1909 durchgeführten Versuch.
Der Versuch besteht aus einer radioaktiven Probe, die Alpha-Teilchen abstrahlt. Der Strahler sitzt in einer Fassung, die es ermöglicht, dass die Teilchen sich nahezu parallel bewegen. Im Mittelpunkt des Aufbaus sitzt eine dünne Folie im Strahlverlauf der Alpha-Teilchen.
Als Detektor wurde bei diesem Versuch ein Mikroskop mit einer speziellen Beschichtung verwendet, die die Alpha-Teilchen absorbiert und dabei einen kurzen Lichtblitz aussendet. Durch die in der Mitte des Aufbaus befindliche Probe werden die Alpha-Teilchen gestreut, was dazu führt, dass auch Lichtblitze bei größeren Winkeln als 0° zu sehen sind. Dieser Effekt wird quantitativ durch den Rutherfordschen Wirkungsquerschnitt beschrieben.