В начале XX века уже сложилось представление о составе атомов. Предполагалось, что они состоят из электронов положительно заряженных и отрицательных частиц, благодаря такому составу атом в целом оставался нейтральным. Но оставалось неясным структура атома. Была популярна модель Дж.Дж.Томсона, согласно которой атом был положительно заряженным шаром, внутри которого плавали, как изюминки в кексе, электроны. В 1909 году Эрнст Резерфорд с помощью своего друга-ученого Ганса Гейгера и еще одного коллеги Эрнста Марсдена провел эксперимент по установлению структуры атома. Он бомбардировал тяжелыми положительными альфа-частицами тонкую золотую фольгу. Марсден и Гейгер считали вспышки там, где на осциллятор попали альфа-частицы. Им удалось сосчитать за два года в микроскоп около миллиона вспышек. Оказалось, что на восемь тысяч одна частица отклонялась более чем на 90 градусов, то есть можно сказать, что она возвращалась назад. Это никак нельзя было объяснить в терминах модели Томпсона, но прекрасно обосновывалось планетарной моделью с маленьким тяжелым положительным ядром и облаком отрицательных электронов на орбитах.