記入射帶電粒子的質量為
m,電荷為
Z1
e,速度為
v,動量為
p,能量為
E。對於入射
粒子的自旋為0,且被非常重的
自旋為0,電荷為
Ze的原子核散射的情況,E.盧瑟福利用玻恩公式的一級近似,且假定二者都是
點粒子,算出散射微分截面為
式中
q為散射前後入射
粒子的動量之差,它與
散射角Θ有以下關係
這種散射稱為
盧瑟福散射。在這種散射下,
入射粒子的經典軌道是以
原子核為焦點的雙曲線。
N.F.莫脫進一步計算了自旋為1/2,電荷為e的粒子(如電子)被自旋為0的重核散射,得到微分截面為