1908年至1913年，科学家汉斯·盖格和欧内斯特·马斯登在曼彻斯特大学物理实验室进行了第一个确定的探测原子核的实验。他们使用极薄的金箔作为带电粒子（氦离子）的靶。可以把一层非常薄的重金原子核看作是一种花边窗帘，原子核在离子流的路径上形成了一个场。这种粒子束具有很高的能量，所以粒子一般不会与金核接触而通过箔片。时不时地，离子会撞击其中一个金原子核，就像两个台球撞击一样，尽管这些金球比He重得多，而且被锁在格子里。就像台球一样，He离子会偏离目标并改变其轨迹。他们在装置周围放置了一个涂有硫化锌的屏幕，当被带电离子击中时，硫化锌会发出荧光。
稳定的离子流从金原子核上反弹，在屏幕上产生了一个图案，这对离子会遇到什么有意义。原子核之间有很多空白空间，所以大多数光束都是直接穿过，或者只是从一边或另一边轻微地扫过。撞击同一区域的粒子越多，图案就会越亮。越来越少的粒子会以更大的角度偏转，最小的粒子几乎撞上原子核并向后反弹。
这是物理学中最精妙的实验之一。虽然有些人可能会抱怨说我们看不见原子核，但我们不得不推断它们一定存在，而且一定相隔很远。
