Столетов привлек в отделение и провинциального священника Аристарха Израилева. Этого священника интересовало не богослужение, а наука. Живя в захолустье, он долгие годы разрабатывал сложные вопросы акустики. Столетов извлек Израилева из безвестности и познакомил с его открытиями научный мир.
По предложению Столетова членом физического отделения стал человек со специальностью, очень далекой от физики, — профессор государственного права Б. Н. Чичерин.
В конце восьмидесятых годов Чичерин написал сочинение на тему, неожиданную для юриста: «Системы химических элементов». Удивительные, необычайно смелые утверждения, предвосхищавшие то, к чему наука пришла лишь много лет спустя, содержались в сочинениях Чичерина.
Подвергнув математическому анализу периодическую систему химических элементов Менделеева, Чичерин пришел к убеждению, что атомы не есть нечто неделимое, как считала тогда наука, что атомы состоят из каких-то более мелких, заряженных электричеством частиц, взаимодействующих между собой.
Чичерин утверждал, что каждый атом подобен крошечной солнечной системе. Вокруг его центральной массы, заряженной положительно, вращаются частицы, несущие на себе отрицательный заряд.
В законе Менделеева Чичерин первым увидел замечательный ключ к познанию строения атома. Этот ключ дал ему возможность в те годы, когда не были известны ни радиоактивность, ни электроны, создать планетарную модель атома.
Менделеев, познакомившись с работой Чичерина, дал ей высокую оценку и сделал о ней доклад в Русском физико-химическом обществе.
Приехав в Москву, ученый немедленно отправился к Столетову рассказать ему об исследованиях Чичерина.
Смелость утверждений Чичерина не смутила и Столетова, который понимал и любил творческие дерзания.
Столетов предложил избрать Чичерина непременным членом общества. Узнав о своем избрании уже после того, как оно совершилось, Чичерин был крайне растроган таким знаком внимания к нему. Позже Чичерин сделал на заседании физического отделения подробный доклад о своем исследовании.
Состав отделения во время председательства Столетова продолжал непрерывно расти.
Членами общества стали астрономы А. А. Белопольский и В. К. Церасский, химик А. А. Колли, математик В. В. Бобынин, электрик В. А. Тихомиров, физик Н. П. Слугинов, инженеры П. К. Энгельмейер, Р. Н. Савельев.
Столетов окружает себя людьми талантливыми и деятельными.
«При Столетове Физическое общество, — писал К. А. Тимирязев, — сделалось сборным местом для всего молодого, живого, интересующегося точным естествознанием в области механики и математики, физики и астрономии, химии и физиологии».