Năm 1909, Hans Geiger và Ernest Marsden, lúc đó đang là trợ tá cho Ernest Rutherford, sử dụng tia alpha—lúc đó người ta đã biết là nguyên tử điện tích dương của heli—bắn phá một lá vàng và nhận thấy một tỷ lệ nhỏ các hạt bị lệch với một góc rất lớn so với giá trị tiên đoán theo mô hình Thomson. Rutherford giải thích thí nghiệm với lá vàng bằng giả sử rằng điện tích dương của nguyên tử vàng và phần lớn khối lượng của nó tập trung tại hạt nhân trung tâm của nguyên tử—hay mô hình Rutherford.