其中n是每單位體積金屬箔的原子數，t是金屬箔的厚度，dn是在散射角θ和θ-dθ之間的立體角dω內散射的α粒子數。
盧瑟福首先提出了放射性半衰期的概念，即放射性核素由於衰變而減少到原來壹半所需的時間。他證實放射性涉及從壹種元素到另壹種元素的轉化，並推翻了元素不能改變的觀點。
1898年，盧瑟福發現鈾和鈾化合物發出的射線有兩種不同類型，他根據其穿透能力將其分為α射線(易吸收)和β射線(穿透能力強)。α射線是帶正電的粒子，是氦離子，也就是缺了兩個電子的氦原子。
通常具有放射性且原子量較大的化學元素(如鐳)會通過α衰變放出α粒子，從而成為較輕的元素，直至元素穩定。α射線的能量消散很快，其穿透力是眾多電離輻射中最弱的。人的皮膚或壹張紙可以阻擋阿爾法粒子。
β射線是壹種高速電子流，穿透能力強，但電離較弱。β粒子是指放射性物質發生β衰變時釋放的高能電子，速度可達光速的99%。β粒子可以被體外的衣服減少和阻擋，或者壹塊幾毫米厚的鋁箔就可以完全阻擋。
盧瑟福散射是壹個散射實驗，由盧瑟福設計和研究。成功證實了1909中原子中心有壹個原子核。他們使用壹種叫做擴散器的裝置向壹片金箔發射帶電的阿爾法粒子。
實驗表明，大部分粒子直接穿過金箔，部分粒子以微小的角度射出，極少數粒子直接被反彈回來。這個實驗表明，原子的內部空間幾乎是空的，但中心有壹個帶正電荷的區域。盧瑟福認為原子幾乎所有的質量都集中在這個直徑很小的核心區域，所以稱之為原子核。
1911年，盧瑟福在加拿大麥吉爾大學發表了他的實驗結果。他提出了壹個基於α粒子散射實驗現象的核結構模型。這個實驗也被稱為“物理學中最美的實驗之壹”。