他用来进行实验的特殊装置被称为布鲁斯放电管。这是一根形状奇怪的玻璃管，其中的空气被抽空。接着，一个带负电荷的电子被放入玻璃管的一端（这个电荷足以清除管内剩余气体分子的电子）。电子带负电荷，因此它们从玻璃管的一端运动到另一端。由于玻璃管内基本上处于真空状态，这些电子可在不受原子阻挡的情况下通过玻璃管。

电荷使得电子以59500千米/ 秒的速度撞到玻璃管的另一端，撞入由更多电子聚合而成的原子中。神奇的是，这些微小粒子在这个过程中产生了令人难以置信的巨大能量，并发出奇妙的红绿色光芒。

“从某种意义上说，这是世界上首个粒子加速器，”克利夫说，“这个装置从玻璃管的一端到另一端加速电子，当电子撞到玻璃管尽头时，就发出了这种光。”

汤姆逊发现电磁场可以改变电子束的方向，因此他确定这不仅仅是奇异的光线，也是带电粒子。

 

 

核外电子分层排布的原子结构模型

 

或许你会好奇，这些电子究竟是如何在原子中绕着原子核独立做环绕运动的。其实这便是电离作用。电离是指电荷通过将电子推到周围空间而改变原子结构的过程，即原子受到高能粒子的撞击等作用而改变电荷的携带情况，变成带正电荷或负电荷的离子。

 

 

将质子与铅原子放入大型

 

事实上，因为电子极易控制，所以它们可以在电路中运动。电子在铜线中的运动方式类似于火车的运动方式，即从一个铜原子移动到另一个铜原子，从而将电荷从铜线的一端传送到另一端。需要再次指出的是，原子并不是某种固体小物件，而是一种有可能发生变化，从而产生结构性改变的系统。