• Una sonda (le particelle alfa)
• Un bersaglio (gli atomi d'oro della lamina)
• Un rivelatore (lo schermo di solfuro di zinco)

Non è possibile "vedere" direttamente gli atomi o le particelle subatomiche, perché sono davvero troppo piccoli. Ma i fisici possono fare come ha fatto Rutherford: lanciare fasci di particelle contro oggetti piccoli, come l'atomo, ed osservare, con dei rivelatori, cosa succede a questi fasci. Avvalendosi di questi dati i fisici possono determinare la natura delle particelle e delle interazioni.