电是麦克斯韦研究的焦点所在。尽管伏特早在1800年就用化学方法传导了电，但没有人真正了解电的性质。18世纪中叶，本杰明·富兰克林用正负电荷做了解释，到19世纪中叶，科学家们已经将正负电荷运用自如了。但作为电的介质，“电子”仍然潜伏于人类的未知区域。
物理学家和化学家们采取多种方法，试图研究电的性质。其中成果最为丰富的方法，是在一只装有少量气体、压力较低的玻璃瓶内放电。1869年，德国物理学家希托夫（J. Hittorf）发现，当降低瓶内气体压力时，从带负电的一端（阴极）发出的光会增强。1876年，另一位德国物理学家戈尔德斯坦（E. Goldstein）把产生这种光芒的射线称为“阴极射线”。英国物理学家、化学家克鲁克斯（W. Crookes）进一步研究了这种射线，发明了“克鲁克斯管”，后来演变成阴极射线管（CRT）并用在电视机上，直到被LCD屏幕取代。
克鲁克斯手持以他命名的一种充气管——克鲁克斯管
克鲁克斯发现，阴极射线的走向是从阴极到阳极（或称正极），并且它的光束可被磁场偏转。他把构成射线的物质称为“辐射物质”，并提出这代表了物质的第四种状态（固体、液体和气体之外），由带负电的分子组成，以极高的速度从阴极被逼迫出来。在英国工作的德国籍物理学家舒斯特（A. Schuster）证明，在光束上施加电位会使射线向正极偏转。这表明正如克鲁克斯指出的那样，射线是带负电的。(https://www.xing528.com)
然而，仍然没有人知道“射线”究竟是什么。有些人认为它是波，有些人认为它是带电的原子或分子。1896年，英国物理学家汤姆逊解决了这个难题。他用实验证实，这些射线是由他所说的“微粒”构成的。他估测了这些微粒的质量和电荷，并惊异地发现，其质量还不到一个氢原子的千分之一。他很快又发现，无论用什么材料做阴极，它们的电荷—质量比都是固定的，而且以不同方式产生的“微粒”看起来也是一样的。
汤姆逊的“李子布丁”原子模型有一个带正电荷的球体，上面散布着一颗颗带负电荷（电子）的小点
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