人类发现电子的过程是相当漫长的。早在1833年，在法拉第提
出的电解定律中，就曾得出结论：电是以独立粒子的形式存在的。40
年之后，科学家才对电流通过盐酸溶液时观察到的电解过程进行深入
的分析。1874年，爱尔兰物理学家斯托尼继第一个由电解定律推出：
原子所带的电量为一个基本电荷的整数倍。
1891年他进一步提出用
电子作为电的最小单位。
汤姆逊发现电子的工作开始于研究阴极射
线的本性。阴极射线发现后，一些科学家认为
阴极射线是带电粒子流，而另一些则说它是和
光一样的电磁波，双方争执不下。
而汤姆逊则认为如果阴极射线是一种带电
的粒子流，它经过电场和磁场时的运动方向就
会改变，否则阴极射线便无疑是和光一样的电
磁波。
汤姆逊先是在一个15米长的真空管内，
用旋转镜法测量阴极射线在低气压中的传播速
度，得到的值为1。9x10米/秒，这个值远远
低于光速。因此汤姆逊认为不能把阴极射线看
作电磁波。
否定了阴极射线是电磁波，也不能说阴极
射线是粒子流，汤姆逊接着进行阴极射线在电
场和磁场中运动的实验。
他对法国物理学家佩
兰测定阴极射线电荷的实验做了重大的改进，
在接收筒内他收集到了负电荷。他还发现阴极
射线与负电荷流在磁场和电场的作用力下有着
相同的运动路径。因此，汤姆逊断定阴极射线是由带负电荷的粒子流
组成。
汤姆逊为了弄清楚这些带负电荷的粒子是什么，他巧妙地测出阴
极射线粒子的电荷与质量的比值——荷质比。
他用各种不同的金属材
料做成阴极射线管的阴极，并给管内填充不同的气体，但测出的荷质
比值始终不变。这个结果引起了汤姆逊的兴趣。
汤姆逊把阴极射线粒子的荷质比与电解定律求出的氢离子的荷质 比进行比较，发现后者尚不到前者的千分之一。这个发现太重要了， 因为如果阴极射线粒子的电荷与氢离子相同，那么阴极射线粒子的质 量就远小于氢离子。
由于氢离子已是当时知道的最轻的粒子，如果是 这样，阴极射线粒子就是一种从未见过的新粒子。怎么测出阴极射线 粒子的电荷呢？汤姆逊想到他的另一位学生汤森德已测出一个气体离 子的电荷值，他对这个实验略加改进，就测出阴极射线粒子的电荷 量，这个值与氢离子的电荷值相等。
由此，汤姆逊得出了结论：阴极射线是一种粒子流，质量比氢离 子小得多；这种粒子带有最小单位的电荷，但却是负的。所有的证据 都证明这是一种人类从未知道的新粒子。借助斯托尼继的对电荷最小 单位的命名，汤姆逊称阴极射线粒子为“电子”。
