1897年，英国科学家汤姆逊（Joseph John Thomson，1856-1940）（左图）在真空管阴极射线实验中，根据带电粒子在电场以及磁场中运动都受到偏转的原理，调整磁场和电场的大小，利用粒子公式中对粒子速度的不同依赖关系，就可以测定粒子的速度和质量等数值，从而在实验中发现了从原子中跑出了比它质量小1700倍的带负电的新粒子。

　　1899年，汤姆逊采用斯坦尼（G.T.Stoney，1826-1911）的“电子”一词来表示发现的新粒子（“电子”原是斯坦尼在1891年用于表示电化学中电荷的自然单位）。

　　原子在通常情况下是不带电的，从原子中能跑出比它质量小1700倍的带负电电子来说明原子内部还有结构，也说明原子里还存在带正电的东西，它们应和电子所带的负电中和，使原子呈中性。电子是怎么待在原子里的?原子中什么东西带正电荷?正电荷是如何分布的?带负电的电子和带正电的东西是怎样相互作用的?

　　汤姆逊提出了一个人们称之为“葡萄干面包”的模型，即原子中带正电部分均匀分布在原子体内，电子镶嵌在其中（下图）。