آزمایش محاسبه بار به جرم الکترون
الکترون هاچون دارای بار منفی هستند در حال حرکت یک جریان الکتریکی به وجود می آورند. میدان مغناطیسی وجریان الکتریکی تاثیر متقابلا بریکدیگر می گذارند. حال اگر یک الکترون با بار e وجرم m با سرعت vوارد یک میدان مغناطیسی گردد. در جهتی عمود برجهت میدان مغناطیسی ودریک مسیر منحنی باشعاع r حرکت می کند ودربرخورد با صفحه مقابل به نقطه a برخورد می کند. به این طریق می توان شعاع r را بااندازه گیری فاصله دونقطه aوb بدست آورد.
نیروی مغناطیسی وارد به الکترون برابر HeV خواهد بود . که H شدت میدان مغناطیسی و e وV بار و سرعت حرکت الکترون است . شتاب الکترون برروی منحنی به شعاع r برابر
V2 / r خواهد بود . درنتیجه خواهیم داشت .
HeV = mV2/ r ویا ← (e/m = V / Hr )
اگر الکترون ( اشعه کاتدی ) را فقط از میدان الکتریکی عبور دهیم . الکترون ها که دارای بار منفی هستند درمیدان الکتریکی مسیر سهمی شکلی می پیمایند وبه سمت قطب مثبت منحرف می شوند.بنابراین در نقطه c با صفحه مقابل برخورد می کنند. نیروی میدان الکتریکی برابر Ee خواهد بود . (E شدت میدان الکتریکی می باشد. ) .
با این توضیحات حال اگر الکترون یعنی همان اشعه کاتدی را هم زمان تحت تاثیر میدان مغناطیسی و میدان الکتریکی عمود برهم قرار دهیم به طوری که نیروی میدان الکتریکی را ثابت اختیار نموده ونیروی میدان مغناطیسی را آن قدر تغییر دهیم تا اثر یکدیگر را خنثی نمایند یعنی اشعه کاتدی به نقطه b برخورد نماید دراین حالت نیروی میدان مغناطیسی والکتریکی با هم برابر خواهد شد .
به عبارتی HeV= Ee با ساده نمودن این رابطه نتیجه می شود . V = E/H به جای V دررابطه بالا مقدارقرار می دهیم درنتیجه
e/m = E/H2r
که دراین رابطه E را که به دلخواه وثابت قرارداده بودیم . r و H قابل اندازه گیری هستند . پس مقدار e/m اندازه گیری می شود .