射线形成，并且在管壁造成磷光。1876年，德国物理学者欧根·戈尔德斯坦发现，辉光不是朝着所有方向发射，而是朝着垂直于阴极表面的方向发射，这与烛光的发射方式大不相同，烛光是朝着所有方向发射。戈尔德斯坦称这辉光为阴极射线，他主张，阴极射线是某种传播于乙太的电磁波，因为，如同紫外线一般，阴极射线以直线移动，并且当撞击时会造成磷光。19世纪末许多着名科学家如诺贝尔奖获得者菲利普·莱纳德对阴极射线做了非常详细的研究。很快人们就认识到阴极射线是由今天被称为电子的带电粒子组成的。由于阴极发射这个射线，因此其电荷是负的