Thomson continuò gli esperimenti sui raggi catodici e riuscì a trovare il valore del rapporto tra la carica e la massa delle particelle costituenti i raggi catodici.
Questo valore è indipendente dalla natura del metallo che costituisce il catodo e dal tipo di gas contenuto nel tubo.
Thomson concluse che tutta la materia pur essendo elettricamente neutra, doveva contenere delle particelle elementari cariche negativamente, a tali particelle più tardi si darà il nome di elettroni.
I risultati dei suoi studi portarono lo scienziato a formulare nel 1904 il primo modello di atomo. Egli propose per l’atomo un modello continuo. Secondo lui l’atomo era una piccola sfera omogenea, con la carica positiva che occupa come una nube tutto il suo volume, quindi è distribuita uniformemente e gli elettroni dispersi nell’atomo in posizione regolare. L’atomo nel suo complesso risulta neutro e stabile, dato che le forze repulsive tra gli elettroni sono bilanciate dalla carica positiva. Questo tipo di modello è spesso chiamato modello a panettone, non fu confermato dai modelli successivi e dagli esperimenti di Rutherford che fece dopo la scoperta della radioattività naturale di alcuni elementi, cioè la proprietà di emettere spontaneamente radiazioni.
