Pada materi sebelumnya kita sudah mempelajari tentang teori atom yang terus mengalami perkembangan hingga akhirnya dapat disimpulkan bahwa sesungguhnya atom memiliki struktur yang internal yaitu atom tersusun atas inti atom dan partikel-partikel penyusunnya. Partikel tersebut mengarah kepada penemuan tiga partikel penyusun atom antara lain; elektron, proton, dan neutron.
1. Elektron
Pernahkah Anda menonton televisi? Jika diperhatikan tabung televisi merupakan sinar katoda. Tabung itu berupa tabung kaca yang sebagian besar udaranya disedot keluar. Ketika pada sumber tegangan tinggi kedua lempeng logam terhubung, lempeng yang bermuatan negatif disebut katoda, memancarkan sinar yang tidak terlihat.
Sinar katoda ini tertarik ke lempeng bermuatan positif yang disebut anoda. Ketika sinar ini menumbuk permukaan yang telah dilapisi secara khusus, sinar katoda menghasilkan cahaya yang terang. Pada tahun 1875, percobaan tabung sinar katoda pertama kali dilakukan oleh William Crookes.
Hasil percobaan tersebut menunjukkan adanya seberkas sinar yang muncul dari arah katoda menuju anoda yang disebut sinar katoda. George Johnstone Stoney pada tahun 1891 mengusulkan nama sinar katoda itu dengan nama "elektron".
Namun kelemahan dari Stoney yaitu tidak dapat menjelaskan pengaruh elektron terhadap perbedaan sifat antara atom suatu unsur dengan atom unsur lainnya, padahal keduanya sama-sama memiliki elektron. Pada tahun 1896, Antoine Henri Becquerel menunjukkan sinar yang dipancarkan dari unsur-unsur radioaktif sifatnya mirip dengan elektron.
Fisikawan Inggris bernama Joseph John Thomson melanjutkan percobaan yang dilakukan oleh William Crookes dengan menentukan perbandingan muatan listrik terhadap massa tiap satuan elektron melalui percobaan pengaruh medan listrik dan medan magnet dalam tabung sinar katoda.
Keterangan:
a. Jika hanya terdapat medan listrik, berkas sinar katoda dibelokkan ke atas (titik 1)
b. Jika terdapat medan listrik dan medan magnet, berkas sinar katoda bergerak lurus (titik 2)
c. Jika hanya terdapat medan magnet, berkas sinar katoda dibelokkan ke bawah (titik 3)