win6982019-06-23 21:29:56人類發現電子的過程是相當漫長的。早在1833年，在法拉第提
出的電解定律中，就曾得出結論：電是以獨立粒子的形式存在的。40
年之後，科學家才對電流透過鹽酸溶液時觀察到的電解過程進行深入
的分析。1874年，愛爾蘭物理學家斯托尼繼第一個由電解定律推出：
原子所帶的電量為一個基本電荷的整數倍。
1891年他進一步提出用
電子作為電的最小單位。
湯姆遜發現電子的工作開始於研究陰極射
線的本性。陰極射線發現後，一些科學家認為
陰極射線是帶電粒子流，而另一些則說它是和
光一樣的電磁波，雙方爭執不下。
而湯姆遜則認為如果陰極射線是一種帶電
的粒子流，它經過電場和磁場時的運動方向就
會改變，否則陰極射線便無疑是和光一樣的電
磁波。
湯姆遜先是在一個15米長的真空管內，
用旋轉鏡法測量陰極射線在低氣壓中的傳播速
度，得到的值為1。9x10米/秒，這個值遠遠
低於光速。因此湯姆遜認為不能把陰極射線看
作電磁波。
否定了陰極射線是電磁波，也不能說陰極
射線是粒子流，湯姆遜接著進行陰極射線在電
場和磁場中運動的實驗。
他對法國物理學家佩
蘭測定陰極射線電荷的實驗做了重大的改進，
在接收筒內他收集到了負電荷。他還發現陰極
射線與負電荷流在磁場和電場的作用力下有著
相同的運動路徑。因此，湯姆遜斷定陰極射線是由帶負電荷的粒子流
組成。
湯姆遜為了弄清楚這些帶負電荷的粒子是什麼，他巧妙地測出陰
極射線粒子的電荷與質量的比值——荷質比。
他用各種不同的金屬材
料做成陰極射線管的陰極，並給管內填充不同的氣體，但測出的荷質
比值始終不變。這個結果引起了湯姆遜的興趣。
湯姆遜把陰極射線粒子的荷質比與電解定律求出的氫離子的荷質 比進行比較，發現後者尚不到前者的千分之一。這個發現太重要了， 因為如果陰極射線粒子的電荷與氫離子相同，那麼陰極射線粒子的質 量就遠小於氫離子。
由於氫離子已是當時知道的最輕的粒子，如果是 這樣，陰極射線粒子就是一種從未見過的新粒子。怎麼測出陰極射線 粒子的電荷呢？湯姆遜想到他的另一位學生湯森德已測出一個氣體離 子的電荷值，他對這個實驗略加改進，就測出陰極射線粒子的電荷 量，這個值與氫離子的電荷值相等。
由此，湯姆遜得出了結論：陰極射線是一種粒子流，質量比氫離 子小得多；這種粒子帶有最小單位的電荷，但卻是負的。所有的證據 都證明這是一種人類從未知道的新粒子。藉助斯托尼繼的對電荷最小 單位的命名，湯姆遜稱陰極射線粒子為“電子”。
