Em 1897, Sir J. J. Thomson, em Cambridge, Inglaterra, realizou o experimento que confirmou pela primeira vez a existência do elétron como partícula elementar de carga negativa tendo massa bem definida. Sendo a razão carga/massa medida experimentalmente. O aparato experimental utilizado por Thomson foi um tubo de raios catódicos, como o esquematizado na figura.
O aparato consiste em um tubo de vidro a vácuo que tem um cátodo que emite elétrons e, do outro lado, um ânodo. Ao ligar a alta tensão, era possível observar um fluxo luminoso saindo do cátodo em direção ao ânodo. Esse feixe passou a ser chamado de raios catódicos. No meio do caminho, o feixe atravessa uma região onde existem duas placas carregadas eletricamente com cargas opostas, uma positiva e outra negativa. Por consequência, o campo elétrico E formado entre as placas é praticamente uniforme e desloca o feixe de elétrons para o alto do tubo. Juntamente com as placas, existe um conjunto de espiras que cria um campo magnético B, horizontal, na direção mostrada na figura. Tal campo B é orientado de modo a produzir uma deflexão no feixe de elétrons para baixo. Os dois campos podem ser ajustados de tal modo que a força elétrica sobre o feixe equivale à força magnética e o feixe passa pelas placas P e P’ sem sofrer deflexão. Considerando 𝐸 = 1,1 ⋅ 10³ 𝑉/𝑚 e 𝑣 = 6,6 ⋅ 10⁶ 𝑚/𝑠, o valor do campo magnético existente na região entre as placas vale