ต่อมาในปี ค.ศ. 1897 เจ. เจ. ทอมสัน ( J.J Thomson)     ได้ทำการทดลองกับหลอดรังสีแคโทดพบ
ลำรังสีแคโทดที่วิ่งจากขั้วลบไปยังขั้วบวกอีกทั้งเบนในสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก    ทอมสัน สามารถหาอัตราส่วนระหว่างประจุต่อมวลของรังสีนี้ได้สำเร็จ และต่อมาเขาก็รู้ว่ารังสีแคโทดนี้ แท้จริงแล้วเป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าลบหรือ"อิเล็กตรอน" ซึ่งเป็นองค์ประกอบย่อยของอะตอม
นั่นเอง  แต่เนื่องจากสภาวะปกติ อะตอมมักมีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า  ดังนั้นแสดงว่าภายใน อะตอม ต้องมีองค์ประกอบอีกส่วนหนึ่งที่เป็นประจุบวกเพื่อหักล้างกับประจุลบ  ทอมสันจึงได ้ เสนอ แบบจำลองโครงสร้างอะตอมว่า อะตอมมีลักษณะเป็นทรงกลมราว 10 ^{- 10} เมตร  ที่เต็มไป ด้วย อนุภาคประจุบวกแล้วมีอิเล็กตรอนฝังอยู่ตามที่ต่าง ๆ คล้ายกับเมล็ดแตงโมที่อยู่ในผลแตงโม