道尔顿的原子理论自然而然地引出了 原子本身是否可分的问题。随后的一系列实验表明 原子实际上是由三种基本粒子组成的,它们被称为 亚原子粒子—即电子、质子 和中子。电子是由约瑟夫·汤姆逊发现的,当时他观察到一束带电粒子 在一个阴极射线管中沿直线向正电极移动 并能利用电场和磁场 使这些光束偏转。汤姆逊得出的结论是,这些粒子 带负电,是原子的低质量组分。这些粒子后来被命名为电子。物理学家罗伯特·密立根测定出一个电子 的电荷为 1.6×10-19 库仑,其中库仑是 电荷的国际单位制。随着电子的发现,原子不再 被视为是坚不可摧的,人们提出了 描述原子结构的各种模型。最成功的是欧内斯特·卢瑟福的 核模型 基于他的著名的金箔实验,在实验中他将带正电的 α 粒子 射向一张薄薄的金箔纸。由于大多数 α 粒子未经偏转穿过金箔,他得出结论:原子内部的 大部分空间是空的。然而,也有一些 α 粒子被大角度散射 还有少数 α 粒子被反弹回来,这 证实了一个原子的所有正电荷和大部分 的质量都存在于一个叫做原子核的微小的 中心核中。卢瑟福还假设,一个原子有尽可能多的电子,位于原子核周围的空白处,以平衡原子核的正电荷 并保持原子的电中性。