Doświadczenia Geigera wykazały, że liczba cząstek rozpraszanych pod dużymi kątami jest znacznie większa niż przewidywana przy przyjęciu modelu Thomsona. Znaczna liczba cząstek zmienia swój kierunek o 180.<br> Rutherford przypuszczał, że tak duże kąty rozpraszania są możliwe tylko przy przyjęciu istnienia w pobliżu centrum atomu pola elektrycznego o dużym natężeniu. Takie pole może powstać wtedy, gdy ładunek dodatni atomu nie jest rozłożony w całej jego objętości, lecz skoncentrowany w bardzo małym jądrze, a ładunek ujemny rozmieszczony na powierzchni kuli o promieniu porównywalnym z promieniem atomu. Wtedy cząstka mogłaby zbliżyć się do jądra na tyle, że siły odpychania stałyby się dostatecznie duże, by