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En 1911 Rutherford realizó el experimento que contribuyó a refutar la validez del modelo atómico de Thomson, propuesto en 1904, y que consideraba que el átomo era una gran esfera maciza y compacta, en la que los electrones, con carga eléctrica negativa, compensan la carga positiva en la que están embebidos.
Esta distribución era sugerida a la luz de los experimentos realizados con gases a baja presión encerrados en los tubos de rayos catódicos y canales.
Los gases eran sometidos a tensiones eléctricas muy altas, donde se detectaba la presencia de electrones libres de carga negativa. Mientras que las partículas positivas se presentaban agrupadas como si fueran el resultado de la extracción de un número determinado de electrones de cada átomo. De esta forma, parecía lógico pensar, que los electrones se encontraban encajados en una masa positiva, a la que compensaban eléctricamente. Otros experimentos de la época sirvieron para determinar la carga y masa de las partículas así detectadas.
Rutherford ideó un procedimiento para comprobar la distribución propuesta de carga y masa, que consistía en lanzar partículas positivas hacia el átomo para determinar la situación de sus carga positivas, por repulsión eléctrica.