电子的自旋为formula_9，在磁场作用下，沿着磁场方向可以是上旋formula_3或下旋formula_4，这是电子在原子里的自旋量子数。
量子力学.为了要解释光电效应的物理机制，阿尔伯特·爱因斯坦于1905年提出了光的波粒二象性，即光具有粒子性与波动性。1924年，法国物理学者路易·德布罗意在博士论文《量子理论研究》里提议，如同光波一般，物质也具有波粒二象性，因此，在适当状况下，电子会显示出波动性。1927年，英国物理学家乔治·汤姆森做实验照射相对论性电子束于金属薄膜，同年，