Så här utvecklades det:
* katodstrålrör: Thomson studerade beteendet hos katodstrålar, som är strålar av elektroner som släppts ut från en negativt laddad elektrod i ett vakuumrör. Han observerade att dessa strålar kunde avledas av både elektriska och magnetiska fält.
* Mätning av laddningsförhållandet: Thomson kunde mäta förhållandet mellan laddningen av partiklarna i katodstrålarna till deras massa. Detta förhållande visade sig vara mycket mindre än laddningsförhållandet mellan någon känd jon, vilket tyder på att partiklarna i katodstrålarna var mycket lättare än atomer.
* Slutsats: Baserat på dessa observationer föreslog Thomson att partiklarna i katodstrålarna var grundläggande partiklar som han kallade "elektroner". Han drog slutsatsen att atomer inte var de minsta materiepartiklarna utan istället bestod av mindre, negativt laddade partiklar som kallas elektroner inbäddade i en positivt laddad sfär.
Denna upptäckt var banbrytande eftersom den utmanade den långvariga tron att atomer var odelbara och de grundläggande byggstenarna i materien. Det banade vägen för ytterligare forskning som ledde till upptäckten av kärnan och protonerna, vilket i slutändan ledde till vår moderna förståelse av atomen.
