Sådan fungerede det:
1. alfa -partikler: Rutherford brugte en radioaktiv kilde, der udsendte alfa -partikler, som er positivt ladede heliumkerner.
2. guldfolie: Disse alfa -partikler blev derefter rettet mod et tyndt ark med guldfolie.
3. interaktion: De fleste alfa -partikler passerede lige gennem guldfolien, som forventet, hvis atomer for det meste var tomme rum. Nogle alfa -partikler blev imidlertid afbøjet i forskellige vinkler.
4. fluorescerende skærm: Den fluorescerende skærm blev coatet med et materiale, der udsendte lys, når de blev ramt af alfa -partikler. Ved at observere lysmønsteret blinker på skærmen, kunne Rutherford udlede stierne for de afbøjede alfa -partikler.
Nøgleobservation: Den overraskende observation var, at en lille procentdel af alfa -partikler blev afbøjet i meget store vinkler, hvor nogle endda sprang tilbage mod kilden. Dette fik Rutherford til at konkludere, at:
* atomer har en lille, tæt, positivt ladet kerne i deres centrum: Alfa -partiklerne, der blev afbøjet i store vinkler, skal have kollideret med denne kerne.
* Det meste af atomet er tomt rum: Det faktum, at de fleste alfa -partikler passerede lige gennem folien indikerede, at det meste af atomets volumen er tomt rum.
Kort sagt, det lysstofrør gjorde det muligt for Rutherford at visuelt spore stierne for alfa -partikler og observere deres uventede afbøjninger, hvilket i sidste ende førte til hans banebrydende opdagelse af atomkernen.