Hij voerde het beroemde Gold Foil -experiment uit in 1911, dat aantoonde dat:

* De meeste alfa -deeltjes gingen dwars door de gouden folie, wat suggereert dat atomen meestal lege ruimte zijn.

* Een klein aantal alfa -deeltjes werd onder grote hoeken afgebogen, wat de aanwezigheid van een dichte, positief geladen kern in het atoom aangeeft.

Dit experiment bracht Rutherford ertoe om het nucleaire model van het atoom te voorstellen , waarin staat dat atomen bestaan ​​uit een kleine, dichte, positief geladen kern omringd door negatief geladen elektronen.