现在要讲讲卢瑟福的老师汤姆逊这些年在研究些什么了。

　　前面我们已经讲了他测量阴极射线——电子流的实验。1907年他又开始去研究那些失掉了电子的原子。

　　大家还记得，汤姆逊使阴极射线穿过带有细孔的阳极而成为一束，测量这束射线在电场和磁场的作用下发生的偏转，求出了电子的电荷和质量的比值。

　　这一回，他把仪器的高压电极反过来接，原来的阴极变为阳极，原来的阳极变为阴极。结果怎样呢？穿过带细孔的阴极也会射出一束射线。当然，这束射线是带阳电荷的，所以对应的叫做阳极射线。这是带阳电荷的粒子流，也就是离子流。

　　汤姆逊用和测量电子一样的方法，去测量阳极射线的电荷和质量的比值。

　　他在管内换用了不同气体进行测量。结果发现，同阴极射线不一样，阳极射线粒子的电荷和质量的比值，随气体的不同而不同，而以前测定阴极射线——电子，气体不同而结果一样。这说明阳极射线是失去了电子的某种原子或分子。

　　只要知道了离子的电荷，并且测定出它的电荷和质量的比值，就能计算出单个离子的质量。

　　在管内充上氢气，可以测定出失去一个电子的氢原子——也就是氢原子核的质量是：

　　0.0000000000000000000000017克。

　　这当然是极小的数值，但是比电子的质量大1836倍。

　　汤姆逊测量了许多气体的阳离子的质量，发现氦是氢的4倍，氮是氢的14倍，氧是氢的16倍，等等。

　　在卢瑟福发现原子有核的第二年，汤姆逊用上面的办法研究空气，他发现了质量是氢原子核的20倍的带阳电荷的粒子，这是氖。同时还发现了一种质量是氢原子核的22倍的粒子，这又是什么呢？

　　汤姆逊换上了纯氖，结果，质量是氢原子核20倍和22倍的两种粒子同时存在。

　　汤姆逊和他的学生阿斯顿反复试验，最后证实了这两种粒子都是氖。

　　索地的预言证实了。有两种不同质量的氖原子，一种的质量是氢原子的20倍，另一种的质量是氢原子的22倍，为了区别起见，把它们写作20Ne和22Ne.氖的同位素发现了，道尔顿的学说必须修正。同一元素的原子，在质量上并不一定是一样的。

　　慢慢地，已经发现的那许多放射性元素，都在周期表中找到了自己的位置。它们原来是几种元素的同位素。镭射气、钍射气和锕射气都是氡的同位素；镭A、镭C′都是钋的同位素；钍X、新钍[[[1都是镭的同位素；铀X[[[1、射钍、鑀都是钍的同位素……

　　为什么同一种元素的原子会有不同的质量和放射性呢？这就需要研究原子的心脏——原子核了。