همانطور که قبلا گفته شد، تا پیش از سال ۱۹۱۴ میلادی، فیزیکدانان تصور می‌کردند که کوچک‌ترین جزء سازنده‌ی ماده اتم است و کوچک‌ترین اتم‌های شناخته شده، اتم‌های هیدروژن و نیتروژن بود.
زمانی که آرتور شوستر بریتانیایی-آلمانی، در سال ۱۸۹۰، نسبت بار به جرم ذرات سازنده‌ی پرتو کاتدی را اندازه‌گیری کرد، این عدد بسیار بالاتر از مقدار مورد انتظار بود. چرا که جرم کوچک‌ترین ذره‌ی شناخته شده در آن زمان، جرم اتم هیدروژن بود. اما محاسبات شوستر نشان می‌داد که ذره‌ی بارداری که پرتو کاتدی را تشکیل می‌دهد، بسیار سبک‌تر از اتم‌های هیدروژن است. به همین علت در آن زمان کسی به نتایج شوستر توجهی نکرد.
بعد از کشف رادیواکتیویتی توسط بکرل و کوری‌ها، پرتوهای ساطع شده از مواد رادیواکتیو توجه دانشمندان زیادی را به خود جلب کرد.
از جمله ارنست رادرفورد نیوزیلندی که با مطالعه‌ی خواص این پرتوها، آن‌ها را براساس میزان نفوذشان در مواد به پرتوهای آلفا و پرتوهای بتا تقسیم بندی کرد. در سال ۱۹۰۰ بکرل نشان داد که پرتوهای بتا ساطع شده از عنصر رادیوم تحت تاثیر میدان الکتریکی منحرف می‌شوند. سپس بکرل نسبت بار به جرم پرتوهای بتا را اندازه‌گیری کرد.
در کمال تعجب، او همان مقداری را به دست آورد که قبلا شوستر برای پرتوهای کاتدی محاسبه کرده بود. این موضوع، احتمال اینکه الکترون جزئی از اتم باشد را تقویت کرد.