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当金属板不通电时，射线沿直线打在管底一个点上，通电后射线受电场的影响发生偏转，并且根据偏转的方向可知它是带负电的粒子束。
这时再加一个磁场，使它沿相反方向偏转，又校正到原来的位置。
这真是一个极妙的实验，一丝阴极射线随着电场和磁场的强弱变化忽上忽下，就像有两只无形的手来回争着将它拉过来拉过去。
汤姆孙最后让它固定在正中的位置上，对他的学生说：“现在我们可以来称电子的质量了。
这时磁场力和电场力的大小正好相等，方向相反。
根据这个条件我们先来求出阴极射线微粒的飞行速度，知道了速度就可进一步测其他物理量。
比如，我现在撤掉电场，粒子只受磁场力做曲线运动，我们就可求得它的电荷与质量之比。
有了这许多数据我们就可以去推算质量，只是法拉第等人当初是通过电解定律来推算每个粒子上所带的电量，为了证明这个数据我们最好另换一种方法。”
这时在座的一位学生应声答道：“我这里有一种办法可以一试。”
威尔逊当即为老师装好一个简单的仪器。
一个大玻璃筒，下面有一个底盘与验电器相连接，筒内充进潮湿空气后将筒上的活塞突然向上提，空气膨胀造成云雾，水滴开始缓缓地向底盘上落去。
就是这么个简单的装置却演示出一个很了不起的成果，他们可以根据云雾向圆盘降落的速度来求雾滴的大小，又根据雾滴的大小和水蒸气的总量来求出雾滴的总数，再以验电器收到的总电量除以雾滴的总数，就得出每个雾滴上的电荷值，与法拉第电解定律的求法殊途同归。
这真是拐着弯做学问。
好了，现在我们来看汤姆孙对电子的称量结果：阴极射线是由带负电的粒子组成，这种粒子的飞行速度是每秒十万千米，它的质量是氢原子的一千八百四十分之一；它的电荷是4.8×10-10个静电单位。
汤姆孙还不放心，又把阴极材料几次更换，结果都可以发出同样的粒子流。
他还发现：不只在阴极射线中，在其他情况下，如将金属加热到一定高的温度，金属或其他物质受光，特别是受紫外线照射时，也都能放出电子。
后来威尔逊不断改进他的云雾室，居然实实在在地观察到了电子的轨迹。
现在的问题就不只是一个简单的阴极射线是什么了，它又导出了一个伟大的发现——任何元素中都含有电子。
这电子的质量极小，只有9×10-28克，就是只有一万亿亿亿分之一克。
这么小的东西汤姆孙也将它称出来了。
妙就妙在他能迂回曲折，借助电场、磁场、雾滴，正如本生借光谱识元素，居里夫妇借电流强度识别射线强度一样，善于抓住事物间的联系，步步摸索，终于达到目的。
不过这回汤姆孙绕的圈子也实在够大了，他的这个实验在科学史上也就特别的著名。
正是：
曲径通幽处，科学无近路。
目标难直达，请君绕几步。
却说汤姆孙终于捕捉到电子后，他的学生们围着他七嘴八舌地问道：“这个方法也不算太难，为什么过去争吵了二十多年就没有人去做个实验呢？”
“事情并不这样简单，我刚开始实验时，曾在两块金属板之间加上一个电场，射线并不偏转。
这是由于有气体的存在，压力太高。
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