Kā pirmo no elementārdaļiņām, kas ietilpst atoma sastāvā, atklāja elektronu. 1874. gadā īru zinātnieks Džordžs Stonijs (1826 – 1911) izteica domu, ka elektriskā strāva ir negatīvi lādētu daļiņu plūsma, un 1891. gadā šīs daļiņas nosauca par elektoniem (no grieķu elektron – dzintars).
Vēlākajos gados veiktie pētījumi noveda pie secinājuma, ka atomu ar fizikālām metodēm var sadalīt un ka tas sastāv no vairākām elementārdaļiņām, Pie šādiem pētījumiem piederēja angļu zinātnieka Viljama Kruksa (1832 – 1919) eksperimenti un viņa 1879. gadā atklātie katodstari. Eksperimentāli elektrona esamību 1897. gadā pierādīja angļu fiziķis Džozefs Džons Tomsons (1856. – 1940.). Viņš veica eksperimentus ar katodstariem gāzizlādes caurulītē, kurā tika panākts zems spiediens un ar elektrodiem pievadīts augsts spriegums (1500V). Tādos apstākļos caurulītē viņš ieguva “neredzamus” katodstarus, kas radīja spilgti zaļus uzplaiksnījumus tajās vietās, kur tie sastapās ar caurulītes iekšējo virsmu. Šie novērojumi ļāva zinātniekiem izdarīt secinājumu, ka šie stari ir negatīvi lādētu daļiņu plūsma. Atkārtojot šādu eksperimentu ar vairākām gāzēm, Tomsons ieguva vienādus rezultātus, tādā veidā pierādīdams, ka visu elementu atomi satur negatīvas daļiņas – elektronus.
Praktiski atoma uzbūves pētīšana sākās 1897. – 1898. gadā , kad bija līdz galam izpētīti katodstari. Fakts, ka elektroni izdalījās no vairākām vielām, veda pie secinājuma, ka elementi ietilpst visu elementu sastāvā. Bija arī zināms, ka atoms ir elektroneitrāls, no kā zinātnieki secināja, ka tā uzbūvē ir jābūt kādai daļai, kas ir neatklāta, un, kas neitralizēja elektronu negatīvo lādiņu. Šo pozitīvi lādēto daļu atklāja Ernests Rezerfords, pētīdams alfa daļiņu plūsmu gāzēs un citās vielās. (Alfa daļiņas, kuras izdalās no aktīvajiem elementiem, ir pozitīvi lādēti hēlija (He) joni, kuru sasniedz ātrumu līdz pat 20000 km/s (salīdzinājumam: ja mašīna brauc ar 100 km/h, tad tas ir 27,8 m/s= 0,0278 km/s). Pateicoties tik lielam ātrumam, alfa daļiņas, lidojot cauri gaisam un ietriecoties tajā esošajos atomos, izsit no tiem elektronus. …
