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1859年，德国物理学家尤利乌斯·普吕克将真空管两端的电极之间通上高压电，产生阴极射线。物理学者发现，阴极射线是以直线传播，但其传播方向会被磁场偏转。阴极射线具有可测量的动量与能量。1897年，约瑟夫·汤姆孙做实验证实，阴极射线是由带负电的粒子组成，称为电子，因此他发现了电子。

德国物理学者海因里希·赫兹于1887年发现，照射紫外线于电极可以帮助产生更多电花。这就是光电效应所产生的现象。包括约瑟夫·汤姆孙、菲利普·莱纳德在内的物理学者们，对于光电效应的做了很多理论研究与实验研究。1905年，阿尔伯特·爱因斯坦发表对于光电效应的众多实验数据给出解释。

100多年前，当美国物理学家Robert Millikan通过实验测出电子所带的电荷为1.602×10-19C后，这一电荷值便被广泛看作为电荷基本单元。然而如果按照经典理论，将电子看作“整体”或者“基本”粒子，将使我们对电子在某些物理情境下的行为感到困惑，比如当电子被置入强磁场后出现的非整霍尔效应。

英国剑桥大学研究人员和伯明翰大学的同行合作完成了一项研究。公报称，电子通常被认为不可分。剑桥大学研究人员将极细的“金属丝”置于一块金属平板上方，控制其间距离为约30个原子宽度，并将它们置于近乎零度的超低温环境下，然后改变外加磁场，发现金属板上的电子在通过隧穿效应跳跃到金属丝上时分裂成了自旋子和穴子。