Datumet för upptäckten av elektronen anses vara 1897 , då Thomson satte upp ett experiment för att studera katodstrålar . De första fotografierna av spåren av enskilda elektroner togs av Charles Wilson med hjälp av molnkammaren han skapade .
År 1749 antog Benjamin Franklin att elektricitet är en slags materiell substans. Han tillskrev den centrala rollen för elektrisk materia till idén om den elektriska vätskans atomistiska struktur. I Franklins verk uppträder termerna först: laddning, urladdning, positiv laddning, negativ laddning, kondensator, batteri, partiklar av elektricitet.
Johann Ritter föreslog 1801 en diskret, granulär struktur av elektricitet.
Wilhelm Weber introducerar i sina verk sedan 1846 begreppet en elektricitetsatom och hypotesen att dess rörelse runt den materiella kärnan kan förklaras av termiska och ljusfenomen.
Michael Faraday myntade termen " jon " för bärare av elektricitet i en elektrolyt, och föreslog att en jon har en konstant laddning. G. Helmholtz 1881 visade att Faradays koncept borde stämma överens med Maxwells ekvationer . George Stoney 1881 beräknade först laddningen av en envärd jon under elektrolys, och 1891 , i ett av sina teoretiska verk, föreslog Stoney termen "elektron" för att beteckna den elektriska laddningen av en envärd jon under elektrolys.
Katodstrålar upptäcktes 1859 av Julius Plücker , namnet gavs av Eugen Goldstein , som lade fram våghypotesen: katodstrålar är en process i etern . Den engelske fysikern William Crookes föreslog att katodstrålar är en ström av materiepartiklar. År 1895 bevisade den franske fysikern Jean Perrin experimentellt att katodstrålar är en ström av negativt laddade partiklar som rör sig i en rak linje, men som kan avledas av ett magnetfält.
Samtidigt undersökte Henri Becquerel naturlig strålning och visade år 1900 att strålarna som sänds ut av radium , som Ernst Rutherford kallade beta-strålar , hade samma specifika laddning som katodstrålar.
Sedan 1895 påbörjade Joseph John Thomson vid Cavendish Laboratory vid University of Cambridge en metodisk kvantitativ studie av avböjningen av katodstrålar i elektriska och magnetiska fält. Resultaten av detta arbete publicerades 1897 i oktobernumret av Philosophical Magazine . I sitt experiment bevisade Thomson att alla partiklar som bildar katodstrålar är identiska med varandra och är en del av ämnet. Kärnan i experimenten och hypotesen om existensen av materia i ett tillstånd av ännu finare fragmentering än atomer, beskrev Thomson vid Royal Societys kvällsmöte den 29 april 1897. Ett utdrag ur detta meddelande publicerades i Electrican på 21 maj 1897. För denna upptäckt fick Thomson 1906 Nobelpriset i fysik .
Thomsons erfarenhet bestod i att studera strålar av katodstrålar som passerade genom ett system av parallella metallplattor som skapade ett elektriskt fält, och system av spolar som skapade ett magnetfält. Det visade sig att strålarna avböjdes under inverkan av båda fälten separat, och vid ett visst förhållande mellan dem ändrade strålarna inte den direkta banan. Detta förhållande mellan fält berodde på partiklarnas hastighet [1] . Efter en rad mätningar fann Thomson att partiklarnas hastighet är mycket lägre än ljusets hastighet - alltså visade det sig att partiklarna måste ha massa. Vidare lades ett antagande fram om närvaron av dessa partiklar i atomer och en modell av atomen föreslogs, som senare utvecklades i Rutherfords experiment .
Oberoende av Thompson, samma 1897, upptäcktes elektronen av E. Wiechert [2] [3] .