电子的发现
　

汤姆孙

（Joseph John Thomson，1856-1940）

    为了把阴极射线引到真空管以外进行研究，可以在阴极射线管的管壁上开一个小铝窗，即把阴极射线管对着阴极的管壁的玻璃去掉一小部分，同时，为了不破坏管子内的真空，还要用极薄的金属薄片将这一部分密封好。实验发现，阴极射线可以穿过铝箔，并在空气中传播几个厘米。

    阴极射线的研究是当时一个科学研究的前沿领域。科学家对阴极射线的本质提出了不同的看法，为此在19世纪后期展开一场20多年的科学争论。

    英国科学家汤姆孙对阴极射线进行了一系列的实验研究。并确定阴极射线粒子是“电子”，它所带的电量是电荷的最小单位。　　
    汤姆孙发现电子是物理学史上的重要事件，由于电子的发现，人们认识到原子是可再分的，此后人们围绕原子结构问题推动了原子物理的发展。

    抽去一个密封的玻璃管里的空气，装上两个金属电极，外加高电压，就会产生低压放电，即气体的导电现象。19世纪后半叶，与电气照明的广泛利用有关，很多实验室把注意力转向了气体导电的研究，随着真空技术的发展，发现了许多新的现象。
　

    实验装置（如下图）

    一支高度抽空的玻璃管装着两个金属电极：阴极C和开有小缝的阳极A。从C发出的阴极射线的一部分，穿过小缝后，再为第二个小缝B所削细。这样得到的小束射线，经过平行金属板 D与 E，射在玻璃管右端的荧光幕或照相底片上。D与 E连于高电压电池的两极，其间可以产生电场。整个仪器放在一强力的电磁体两极中间，使得射线也受到磁场的作用。

    假定阴极射线是荷有负电的质点的急流，由简单计算可以看出，射线的电场偏转度，亦如其磁场偏转度，是依质点的速度v及其电荷与质量之比e／m而改变的。所以通过测量电场与磁场的偏转度，便可求得v与e／m的数值。

实验结论

    证明阴极射线在电场和磁场中发生偏转，且同带负电的粒子的路径相同，证实了阴极射线是由带负电荷的粒子组成的。

    汤姆孙测得阴极射线粒子的荷质比，大约是氢离子的荷质比的2000倍。这个荷质比对所有材料都不变，而且后来汤姆孙由实验得出氢离子与阴极射线粒子的电荷大小基本相同，这就说明阴极射线粒子的质量比氢离子的质量小得多，阴极射线粒子比原子小，由此汤姆孙得出是“建造一切化学元素的物质”的结论 。