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湯姆生的陰極射線實驗
 湯姆生與其他青年物理學家一起，研究為什么氣體在X射線照射下會變成電的導體。據湯姆生的推測：這種導電性，可能是由于在X射線的作用下，產生了某種帶正電的和帶負電的微粒所引起的。他甚至認為：這些帶電的微粒可能就是想象中原子的一部分。這種想法，在當時不能接受，世界上哪有比原子更小的東西呢？
為了搞清楚在通電玻璃管內從陰極發出的射線可能就是由那些連續發射的粒子所組成的。湯姆生想稱量出這些粒子的重量。可是怎么去稱量那么小的粒子呢？
湯姆生利用電場和磁場來測量這種帶電粒子流的偏轉程度，以推測粒子的重量。他說，粒子愈重，愈不易被偏折；磁場愈強，粒子被偏折愈厲害。測量這些粒子被偏折的程度和磁場強度，就能間接地測出它們的質量，亦即能得出粒子所帶電荷與其質量之比。這仿佛是要測定子彈的重量(鐵子彈)，我們可以在一個大磁鐵附近發射子彈，子彈受磁場的作用會偏離靶心，然后根據子彈偏離靶心多遠和磁場強度大小推知子彈重量多大。
1897年，湯姆生根據實驗指出，陰極射線是由速度很高(每秒10萬公里)的帶負電的粒子組成的。起初稱為“粒子”，后來借用了以前人們對電荷最小單位的命名，稱之為“電子”。實驗結果表明，陰極射線粒子的電荷與質量之比與陰極所用的物質無關。也就是說，用任何物質做陰極射線管的陰極，都可以發出同樣的粒子流，這表示任何元素的原子中都含有電子。
 新世紀的火炬
電子的質量與電荷
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