در نظریه های
دالتون و و نظریه های یونانیان ،
اتم ها کوچک ترین اجزای ممکن ماده بودند. اما در اواخر سده نوزدهم کم کم معلوم شد که اتم خود از ذراتی کوچکتر ترکیب یافته است. این تغییر دیدگاه ، نتیجه آزمایشهایی بود که با الکتریسیته به عمل آمد.
در 1807-1808 شیمیدان انگلیسی
همفری دیوی با تجزیه مواد مرکب توسط الکتریسیته ، پنج عنصر
پتاسیم ،
سدیم ،
کلسیم ،
استرونسیم و
باریم را کشف کردو دیوی با این کار به این نتیجه رسید که عناصر با جاذبه هایی که ماهیتاً الکتریکی هستند به هم وصل می شوند.
در 1833-1832
مایکل فارادی مجموعه آزمایش های مهمی در زمینه
برقکافت شیمیایی انجام داد. در فرایند برقکافت ،مواد مرکب به وسیله الکتریسیته تجزیه می شوند.فارادی رابطه بین مقدار الکتریسیته مصرف شده و مقدار ماده مرکب تجزیه شده را بررسی کرد و فرمول قوانین برقکافت را به دست آورد.
بر مبنای کار فارادی ،
جرج جانستون استونی در سال 1874 به طرح این مساله پرداخت که :
واحد های بار الکتریکی با اتم ها پیوستگی دارند.او در سال 1891 این واحد را الکترون نامید
بر اثر کوششهایی که برای عبور جریان برق در
خلا به عمل آمد ،
یولیوس پلوکر در 1859
پرتو های کاتدی را کشف کرد. مطلب از این قرار بود که دو الکترود در یک لوله شیشه ای وارد کردند و پس از مسدود کردن لوله ، هوای آن را تقریبا به طور کامل بیرون کشیدند. وقتی یک ولتاژ زیاد بین دو
الکترود برقرار گردید از الکترود منفی که کاتد نامیده می شد پرتو هایی گسیل یافت. این پرتو ها بار منفی دارند ، بر خط راست سیر می کنند و بر دیواره مقابل کاتد موجب تلالو می شوند. لامپ های تصویری که در صفحه تلویزیون و صفحه نمایش های کامپیوتری به کار می روند لوله های پرتو کاتدی جدیدی هستند. در این لامپ ها پرتو ها بر صفحه ای متمرکز می شوند. این صفحه با با موادی پوشیده شده اند که هنگام برخورد با تابش پرتوها درخشش ایجاد می کنند.
در اواخر سده نوزدهم ، پرتو های کاتدی به طوری وسیع مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش های متعدد دانشمندان به این نتیجه انجامید که پرتوهای مذکور جریانی از ذرات بار دار منفی است که حرکتی سریع دارند. این ذرات همانطور که استونی پیشنهاد کرده بود
الکترون نامیده شد.این الکترون ها که از فلز کاتد ناشی می شوند همواره یکسانند و به جنس فلز بستگی ندارند.
چون بارهای ناهمنام یکدیگر را جذب می کنند، جریان الکترون هایی که پرتو کاتدی را به وجود می آورند هرگاه از میان دو صفحه با
بارهای مخالف بگذرند به طرف صفحه ای که بار مثبت دارد کشیده می شوند.
بنابر این پرتو های کاتدی در یک
میدان الکتریکی از مسیر عادی مستقیم خود منحرف می شوند. در جه این اختلاف به دو عامل بستگی دارد:
1- انحراف به طور مستقیم با اندازه بار ذره تغییر می کند. ذره ای که بار بیشتری دارد بیشتر از ذره ای که بار کمتری دارد منحرف می شود.
2- انحراف به طور معکوس با جرم ذره تغییر می کند. ذره ای با جرم بزرگتر کمتر از ذره ای با جرم کوچکتر منحرف می شود.
