上回说到物理学家卢瑟福，却收到一张要他去领诺贝尔化学奖的通知。但是卢瑟福还是关心物理本身的问题，领奖回来之后便将助手们召集在一起说：“过去我们只是捕捉到了放射性元素自己衰变时放出的粒子，除了这些粒子到底原子内还有什么东西就不得而知。还有那些不会天然放射的元素我们就更难知其家底。不入虎穴，焉得虎子，现在唯一的办法就是要将原子砸碎，看看它里面到底还有什么东西。”
新实验是这样设计的：要打碎原子就得找一种炮弹，当时看来最理想的就是α粒子，它速度快，质量大。原子结构如果真的是汤姆孙所说的西瓜模型，α粒子就会顺利地穿过松软的瓜瓤而笔直地前进。而这时盖革已经帮卢瑟福设计好了一个能计算出镭放射出α粒子的仪器，这是以后所有向原子核进攻的科学家都离不开的武器，它就以盖革的名字命名，叫“盖革计数器”。靠盖革计数器，他们已能准确地算出在零点零零一克镭里每秒钟能发射出一百三十六万个α粒子。现在他们准备好了放射源，又以金箔为靶子，靶子一边放一个荧光屏，通过显微镜观察穿过金箔的α粒子是否都落在了屏上。
这是一种很费力又很枯燥的工作，助手们常常坐一天也看不出什么新情况。一天，卢瑟福推门走进实验室，凑到显微镜前看了一会儿荧光屏上那一点点的闪光。盖革说：“也许汤姆孙的模型是对的，你看α粒子全都顺利通过了。”
“果真是全部吗？要多看，细看，实验要重复几次、几十次、上百次，只有重复才能发现偶然的现象，而必然的规律又常常寓于这偶然之中，居里夫人不是重复测试了几乎能找到的所有元素，才找到有放射性的镭吗？”
卢瑟福说着将荧光屏和显微镜从金箔后面移到侧面，他吩咐盖革多换几个角度，多看一会儿。又过了一天，他正在办公室里备课，盖革急慌慌地跑进来，拉着老师就往实验室里走。原来他发现了一个偶然的现象，就是虽然绝大部分α粒子都沿直线穿过了金箔，但是也有极少数的α粒子却出现偏转，有的大于九十度，还有的甚至出现一百八十度的偏转，竟直直地反弹回来。卢瑟福从此就钻进实验室里，一连几天没有出来。他对学生们说：“我们发现了一个多么奇怪的现象，就好像是一群炮兵对着一张薄纸片开炮，而炮弹反而又被弹回炮筒里。虽然弹回来的极少，但这里面必定有一个我们还未发现的秘密。”