Az elektron tömege miért pont 1/1840 egységnyi?

J. J. Thomson 1897-ben számolta ki.

Az elektromos és mágneses terek által létrehozott keresztezett terekkel végzett kutatást. Fogott egy katódsugárcsövet, tett a végébe ez izzószálat, majd áramkörbe kapcsolta. Így az izzóból részecskék léptek ki rendezetlen iránnyal, ezért az áramkörbe bekapcsolt egy fám hálót is (még egy feszültségforrással), így potenciálkülönbség jött létre a háló és izzószál között, ezért a részecskék viszonylag rendezett irányban kezdtek el haladni. Meghatározta, hogy így a foszforral (nem biztos, hogy foszfor, lehet valami hasonló anyag, ami ilyen tulajdonságokkal bír) beborított cső végén, hova csapódnak be a részecskék, megjelölte, majd további eszközöket iktatott a rendszerbe. A fém háló után tett egy kondenzátort, aminek a polaritás váltásával megtudta változtatni az elektródák közötti tér irányát, így a részecskét fel és le el tudta téríteni. Ezután fogott egy mágneses teret és úgy eresztette rá a kondenzátorra, hogy merőleges legyen az elektromos térre, ekkor jobb kézszabály által ki lehet találni, hogy milyenek kell lennie. (Pl.: Elektromos tér lefele mutat, ekkor a részecskére felfele hat erő (,mivel negatív töltésű), a részecske megy jobbra, akkor a térnek kifele kell mutatnia ebből a síkból, így az erő lefele fog hatni.) Addig állítgatta a mágneses tér erősségét, míg a két hatás (elektromos- és mágneses) ki nem egyenlítette egymást. Ekkor a részecske megint oda csapódott be, amit a kondenzátor bekapcsolása előtt megjelölt. Mivel a hatások egyenlőek:

qE=qvB -> v=E/B

A vektoriális szorzat eltűnik, mert keresztezettek a terek. Ebből megtudta, hogy a sebességet így is ki lehet számítani, de ő tovább ment, mást (is) akart ki számolni. Megnézte az energiamegmaradás törvényét. Rájött, hogy ha egy potenciométert használ a feszültség növelésére, akkor viszonylag pontosan képes beállítani azt az értéket, hogy a részecske a közölt energia felhasználásával éppen csak kilépjen az izzószálból, így a transzlációs kinetikus energiáját csak is a a V_0 feszültségű telep által nyerhette, ami a fémháló és eredeti áramkör között volt. Matematikailag:

W=q V_0 = 1/2 m v^2 -> q/m=(1/2 V_0) * (E/B)^2 = 1/1836, ha behelyettesítjük az értékeket. Így számolta ki a fajlagos töltését az akkor még ismeretlen részecskének, ma elektronnak.