اكتشاف الإلكترون ومطياف الكتلة

حدّد العالم تومسون نسبة شحنة الإلكترون إلى كتلته (qm) باستخدام أنبوب أشعة المهبط: تخرج الإلكترونات من المهبط (الكاثود السالب) فتتسارع نحو المصعد وتصطدم بشاشةٍ فلوريّةٍ فتتوهّج.

• وعند تساوي القوّة الكهربائية مع القوة المغناطيسية تمرّ الإلكترونات دون انحراف، فيُحسَب مقدار سرعتها من العلاقة v = EB (منتقي السرعة) — حيث E المجال الكهربائي وَ B المجال المغناطيسي.
• تومسون حدّد النسبة qm، وميليكان قاس الشحنة q؛ وبهما تُعرَف كتلة الإلكترون m. ولاحظ تومسون عند إدخال غاز النيون نقطتين مضيئتين بدل واحدة فاستنتج وجود النظائر.

مطياف الكتلة (mass spectrometer) جهازٌ يُستعمَل لتحديد نسبة شحنة الأيون إلى كتلته، ودراسةِ النظائر وفصلِها وقياسِ كتلها:

qm = 2VB² · r² (V فرق الجهد المعجِّل)