紐西蘭物理學家盧瑟福於1909年做了一個非常著名的實驗－α粒子散射實驗，實驗的過程簡單來說就是利用α粒子來連續轟擊厚度為微米級別的金箔，結果發現大部分α粒子都能順利通過，方向並未發生改變，只有一小部分發生了偏轉角度較大的方向改變，而被反彈回來的粒子數量更加少。該實驗否定了原有湯姆遜的「棗糕」原子模型，進而確立了原子核式的原子模型，即原子由原子核和核外電子所構成，原子核只佔據原子體積的極小一部分，但原子的大部分質量和幾乎全部的正電荷都集中在原子核區域，核外電子和原子核之間擁有較大的空間。
在後來的研究中，科學們在此基礎上又發現原子核由質子和中子所組成的結論。那麼，有朋友不禁要問了，既然原子核與電子之間的空間那麼大，那麼光線就應該可以順利通過，為何大部分的物體在我們看來並非透明的呢？
根據近現代科學研究的成果，人們對於原子的大小有了一個基本的形象概念，那就是原子的尺寸很小，其直徑為10^(-10)米級別，而原子核的尺寸更小，直徑只有10^(-15)米級別，也就是說原子核與整體原子體積相比，差了15個數量級，原子核與原子從尺寸的直觀比較來看，相當於一隻螞蟻與一個體育場的差別，這也使得人們認為原子可以進行很大程度壓縮的原因。
但是，隨著人類對微觀世界和觀測研究的不斷深入，特別是量子力學的逐步發展，對原子特別是核外電子的運動規律有了一個全新的認識，那就是核外電子的運動遵循波粒二象性的基本規律，即核外電子在繞原子核運動時，並不是固定地佔據一個位置，而是以隨機的方式分布，它會以一定的概率從低能級軌道出發，儘可能地佔據整個原子核外空間，形成所謂的「電子云」。
我們知道，一個物體透不透明，取決於光線是否能順利通過。而光線作為一種電磁波，其本身並不會與原子核發生作用，也不可能穿透原子核，只能與原子核外的電子發生作用，光線所攜帶的能量會有一定機率激發電子的能級躍遷，從而能量被電子所吸收。這裡就有幾種情況，一種是光線的能量被電子吸收的程度很低，那麼大部分光線就會穿透原子，物體呈現出的就是透明的狀態；還有一種是光線的能量有一定的比例被電子吸收，穿透原子以後光線的能量衰減得比較嚴重，但仍有一部分穿透原子，那麼物體就會表現出半透明狀態；最後一種就是大部分的光線都會被電子所吸收，表現出來的就是光線幾乎透不過原子，那麼呈現出來的就是物體不透明。
由此可以看出，物體透不透明的決定性因素，就是光線能量被電子所吸收的程度。即使常規狀態下我們認為金屬的光線透過性很差，但是盧瑟福實驗中應用的是微米級別的金箔，由於物體的厚度極小，光線的能量被電子吸收的效率不是太高，所以大部分光線能夠透過金箔，我們從外界來看，金箔就是透明的。相反，如果我們拿常規狀態下是透明的物體，比如玻璃，雖然在一定厚度以內，光線的透過性很好，但是我們持續增加玻璃的厚度，那麼玻璃組成物質原子中的電子，所吸收光線的總效率就會明顯增加，所能透過原子的光子總量也就越來越少，因此達到一定的厚度以後，玻璃也會變得不透明起來。
下面，再來看一下我們為什麼能夠通過觸碰感覺到物體。根據泡利不相容原理，由質子、中子和電子等粒子構成的物體，不可能佔據同一量子系統中的同一個量子態，所以任何物質在常規狀態下，構成它的微觀粒子並不能與另外的粒子發生位置重疊或者空間的疊加，這就使得物體對外都表現為佔據一定空間的狀態。
如果我們用身體觸碰一個物體，那麼勢必會產生一個對物體的壓力，物體對人體也會產生一個相互作用力，一開始時這個力非常小，我們或許感覺不出來。當隨著我們身體表面繼續向著物體靠近，一方面根據物體原子間的結構排列方式不同，也就是「鬆散」程度的不一樣，外層原子發生一定形變，與下一層原子間的相互作用力就會明顯表現出來，這種反推力固體最大、液體次之、氣體最小，我們的身體所受到的反推力通過神經系統就會反饋出固、液、氣態的感覺。
另一方面，當身體表面組織的原子與觸碰物體表面的原子進一步接觸，雙方原子的距離較近時，原子核外的電子之間，由於都具有負電荷，就會發生一定的排斥力，在一定程度上阻止了原子與原子的靠近，所以我們的身體就通過神經系統反饋出受到阻擋，於是出現了觸覺。因此，我們能夠感受得到物體，並不是說我們身體表面的原子與物體表面的原子發生了碰撞，實際上距離這個「目標」還相差甚遠，只是原子核外的電子之間相互排斥的結果。