陰極線
衝突する相手がいなければ、質量が軽い電子は電極間の電圧によって加速されて大きな速度に達する。こうして陰極線が形成される。
電子が陽極側の端に到達すると、速度が高くなっているため陽極からの引力を振り切ってその横を通り過ぎ、管の端の壁に衝突する。電子がガラス壁を構成する原子とぶつかると、その軌道電子は励起されてより高い準位に移り、蛍光を生じさせる。後の研究者は蛍光を観察しやすくするため管底の内壁に硫化亜鉛などの蛍光物質を塗った。
陰極線それ自体は目に見えないが、この思わぬ蛍光現象により、陰極の前に(陽極などの)物体を置くと、グロー光を発する管壁にくっきりした影が差すことが発見された。ドイツの物理学者ヴィルヘルム・ヒットルフは、陰極から何かが直線的に飛び出しているために影が作られていることを1869年に初めて認識した。オイゲン・ゴルトシュタインはその何かを「陰極線」と名付けた。