100多年前，一位英国物理学家发现了构成物质的极小粒子，从那时起，人们对微观世界的认识进一步加深了。学过现代科学的人都知道什么是电子，以及电子对我们理 解电的本质和原子物理的重要性。到19世纪末，随着物理学各种各样的发现的增多，许多无法解释的问题也随之出现 了，比如：物体可以带上静电电荷，但是电荷是以何种方式存在的？沿着导体流动的电 流电荷究竟是什么，与静电电荷不同吗？如果物质是由原子构成的，那么原子是由什么 组成的？德国吹玻璃工及实验室仪器制造商海因里希•盖斯勒（1815-1879年）首次在实验 中使用了真空栗。
  大约1850年，盖斯勒将金属板密封在只含有痕量惰性气体（氮气或氩 气）的真空玻璃管中，他将高压电连接到金属板上，结果产生了漂亮的闪光，就像管中 的气体在发光一样。6年后，法国物理学家让•佩林（1870-1942年）用磁场和电场将产 生闪光的阴极射线偏转，证明了射线是由带负电荷的粒子组成的。
  英国物理学家约瑟夫•约翰•汤姆生（1856-1940年）揭开了电子的神秘面纱。汤 姆生出生于英国曼彻斯特郊区，1880年，汤姆生进人剑桥大学三一学院，毕业后，进入 卡文迪许实验室，在约翰•斯特列特和瑞利爵士（ 1842-1919年）的指导下进行电磁场 理论的实验研究工作。
  汤姆生通过阴极射线在电场和磁场中的偏转，测得它们的速度（比光速慢得多）。他进一步测定了这种粒子的荷质比（e/m)，与当时已知的电解中生成的氢离子荷质比 相比较，得出其约比氢离子荷质比小1000倍的结论。于是汤姆生推测阴极射线是由微小 的带负电的粒子构成的。
  1897年，汤姆生宣布了对这些首批亚原子粒子的发现，称之为 “微粒”。两年后，汤姆生发现这些微粒的质量是氢原子质量的1/2000,将这些微小的 粒子被命名为“电子”。电子成为了科学家们追寻已久的电的基本单位。由于电子是从不 带电的真空管的阴极金属板激发产生的，所以电子必然是所有原子最基本的组成部分。
  汤姆生继阴极射线的研究之后，开始对阳极射线（由不带电的真空管中的阳极激发产生的）进行实验研究。这项研究成果的重大意义就是借助电荷性质的差异，可以 分离带有不同电荷的微粒。1919年，弗朗西斯•阿斯顿（1877-1945年）应用此原理发 明了质谱仪。
  1919年，汤姆生退休后，由他的前任助手、新西兰裔英国物理学家欧内斯 特•卢瑟福接替了他的位置。卢瑟福最后提出了包含原子核的原子结构。1906年，汤姆 生获得了诺贝尔物理学奖，他的助手中有7位也获得了诺贝尔物理学奖。