Ecco come:
1. Tubi a raggi catodici: Thomson ha usato tubi a raggi catodici, che sono tubi di vetro con elettrodi a entrambe le estremità. Quando viene applicata un'alta tensione, un raggio di particelle (successivamente identificati come elettroni) viene emessa dal catodo e viaggia verso l'anodo.
2. Campi magnetici ed elettrici: Thomson ha applicato campi magnetici ed elettrici al raggio di particelle. Regolando attentamente i campi, poteva deviare il raggio in modo noto.
3. Deflezione di misurazione: Ha misurato quanto il raggio ha deviato nei campi elettrici e magnetici.
4. Calcolo E/M: Usando le misurazioni della deflessione e i punti di forza noti dei campi, ha calcolato il rapporto carica-massa (E/M) dell'elettrone. Questo valore era sorprendentemente alto, indicando che l'elettrone aveva una massa molto piccola.
Fu solo più tardi, nel 1911, che l'esperimento di caduta di petrolio di Robert Millikan decise la carica dell'elettrone. Ciò ha permesso agli scienziati di calcolare quindi la massa dell'elettrone usando il rapporto carica-massa stabilito da Thomson.
