Por meio dos experimentos de folha de ouro que realizou durante seus estudos de graduação, Ernest Rutherford descobriu que os átomos continham um núcleo. Esses experimentos e as descobertas foram publicados em 1911. Durante esse experimento, Hans Geiger, associado de Rutherford, iniciou o início do contador Geiger também.
Rutherford descobriu que quando feixes estreitos de partículas alfa eram disparados contra uma película fina de mica ou metal, o mesmo feixe se ampliava. O experimento levou à descoberta de que 1 em 20.000 dessas partículas girava em um ângulo de 90 graus ocasionalmente. Essa descoberta levou Rutherford à ideia de que um átomo não era apenas uma nuvem de elétrons flutuantes, mas tinha um centro carregado positivamente que mantinha a maior parte de sua massa. Rutherford chamou essa massa de núcleo. Sua descoberta mostrou que não apenas parte do átomo era carregada positivamente, mas também pesada para os padrões atômicos. Ele presumiu que as cargas semelhantes nos átomos fazem com que eles se desviem um do outro, como ímãs com a mesma carga se repelem. Rutherford também concluiu que o núcleo do átomo era relativamente pequeno em comparação com a massa total do átomo. A conclusão lógica era que JJ Thompson, que havia formulado a hipótese de que os átomos eram nuvens de elétrons, estava parcialmente certo, já que o átomo ocupava uma área tão pequena da massa total.
