Tubi di Crookes

Quando la pressione del gas all'interno del tubo era molto bassa non si aveva più emissione di luce, ma si osserva una macchia fluorescente sulla parete di vetro di fonte al catodo. Per spiegare questi fenomeni si ipotizzò che dal catodo venissero emessi raggi di natura ignota che, vagando in linea retta andavano a colpire la parete di vetro rendendola fluorescente.
Per definire la natura di questi raggi, a cui si diede il nome di raggi catodici, furono avanzate numerose ipotesi. Tra queste risultò vincente l'idea che i raggi catodici avessero natura corpuscolare, in particolare che la tensione tra due elettrodi, quando il gas è rarefatto riesce a strappare delle particelle di elettricità ai pochi atomi di gas ancora presenti nel tubo, in questo modo si creano raggi catodici che vanno dal catodo all'anodo.
La natura dei raggi catodici fu svelata nel 1897 quando Thompson, utilizzando i tubi di Crookes riuscì a dimostrare che tale radiazione consisteva di particelle cariche negativamente a cui si diede il nome di "portatrici di elettricità" e in seguito di elettroni. Riuscì anche a misurare il rapporto carica/massa di tale particelle e a dimostrare che il valore del rapporto non cambiava al variare del gas contenuto nel tubo.
L'esperimento che fa consisteva nell'infilare nel tubo un mulinello, che ruotando e avanzando dimostra la presenza di massa.
Nel secondo esperimento che fa vuole verificare se si muovono in linea retta.
Mette un ostacolo di metallo a forma di croce di Malta, quando si crea il vuoto al centro della parete c'è l'ombra della croce, così dimostra che i raggi non attraversano gli ostacoli e si propagano in linea retta.