Der differentielle Streuquerschnitt dσ oder Wirkungsquerschnitt gibt die Wahrscheinlichkeit an, mit der ein einfallendes Teilchen an einem ruhend gedachten Teilchen gestreut wird und innerhalb eines bestimmten Raumwinkels dΩ weiterfliegt. dσ hat die Einheit einer Fläche, weil man es sich wie die Querschnittsfläche einer Billardkugel vorstellen kann ... je größer die Querschnittsfläche, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, daran gestreut zu werden. "Differentiell" heißt, dass der Querschnitt keine konstante Zahl ist, sondern eine Funktion des Abstands b. Außerdem hängt der Streuwinkel wegen der Coulomb-Abstoßung auch von der Ladung des ruhenden Teilchens (Kernladungszahl Z mal Elektronenladung e) ab.

Indem man misst, welcher Anteil der Teilchen innerhalb eines bestimmten Winkels gestreut werden, kann man so den "Durchmesser" des Teilchens, oder besser gesagt dessen Potentialverlauf messen.