I 1897 var Joseph John Thomson i stand til å bevise at katodestråler består av elektroner. Gjennom et sterkt vakuum var han i stand til å bestemme forholdet mellom ladning og masse. Thomson antok at elektronene allerede var til stede i atomer som katoden består av, dermed fikk han ideen til den første atommodellen i 1903 som tilskriver at atomene har en indre struktur.