Meitner var likevel usikker på i hvilken retning hun skulle fortsette. Etter at hun mottok sin doktorgrad avslo hun et tilbud om en jobb i gasslampefabrikk. Fra Paul Ehrenfest fikk hun vite at det kunne være av betydning å verifisere Lord Rayleighs beregning av refleksjon av elektromagnetiske bølger. Dette fant hun ut av, og resultatet ble presentert i vitenskapsakademiet i Wien høsten 1906. Dette var hennes første selvstendige, vitenskapelige arbeid.