卢瑟福从1904年到1906年6月,做了许多α射线通过不同厚度的空气、云母片和金属箔(如铝箔)的实验。英国物理学家W.H.布拉格(Bragg, W.H.1862-1942)在1904-1905年也做了这样的实验。
他们发现,在此实验中α射线速度减慢,而且径迹偏斜(即发生散射现象)。例如,通过云母的的某些α射线,从它们原来的途径约偏斜了2°,发生了小角度散射,1906年冬,卢瑟福还认识到α粒子在某一临界速度以上时能打入原子内部,由它的散射和所引起的原子内电场的反应可以探索原子内部结构。而且他还预见到可能会出现较大角度的散射。