确立了放射性是发自原子内部的变化。使人们对物质结构的研究进入到原子内部这一新的层次，为开辟一个新的科学领域原子物理学，做了开创性的工作。1911年，卢瑟福提出原子核式结构模型。该实验被评为“物理最美实验”之一。1919年，卢瑟福做了用粒子轰击氮核的实验。并测定了的电荷与质量，卢瑟福将之命名为质子。通过粒子为物质所散射的研究，无可辩驳的论证了原子的核模型，把原子结构的研究引上了正确的轨道，被誉为原子物理学之父。由于电子轨道也就是原子结构的稳定性和经典电动力学的矛盾，才导致玻尔提出背离经典物理学的性的量子。