Nitro atomu

Ve druhé polovině devatenáctého století probíhalo intenzivní studium elektrických a magnetických jevů, neboť podstata elektrického proudu nebyla zatím známa. V roce 1859 objevil německý fyzik Julius Plücker (1801 - 1868) katodové paprsky, které vznikají ve výbojové trubici za silně sníženého tlaku. Pokusy bylo zjištěno, že tyto paprsky vyletují z katody, ionizují plyny, vyvolávají světélkování a zahřívání látky, roztáčejí malý lehký mlýnek, pronikají tenkým hliníkovým plíškem a odchylují se v elektrickém a magnetickém poli jako záporně nabité částice. Při dopadu na anodu vyvolávají rentgenové záření, jak zjistil v roce 1895 německý fyzik  Wilhelm Conrad Rentgen (1845 - 1923), nositel první Nobelovy ceny za fyziku z roku 1901.

Na základě těchto a podobných pokusů vyslovil v roce 1897 ve své přednášce v Royal Institutu anglický fyzik Joseph John Thomson (1856 - 1940, nositel Nobelovy ceny za rok 1906) hypotézu o elektronu. Prokázal, že katodové paprsky jsou proudem rychle letících záporně nabitých částic - elektronů („atomů elektřiny“). Tyto elektrony se musí uvolňovat z atomů tvořících katodu.

Později byly zjištěny další zdroje elektronů - uvolňují se ze záporně nabité zinkové destičky při dopadu světla (tzv. fotoefekt), z rozžhaveného kovového drátku, při radioaktivním rozpadu, …

Na základě odchylování elektronů v elektrickém a magnetickém poli určil J. J. Thomson měrný náboj elektronu, tj. poměr elektrického náboje elektronu a jeho hmotnosti . První elementární částice, kterou Thomson objevil, má tedy náboj  a hmotnost .

Podobným tématem se zabýval také americký fyzik Robert Andrews Millikan (1868 - 1953, Nobelova cena za rok 1923) v roce 1910 (tzv. Millikanův pokus).