Королевского общества, 80 профессоров, успешно работающих в 13 странах. Пятеро 
его учеников – Ч. Баркла, Г. Брэгг, Ч. Вильсон, Э. Резерфорд, О. Ричардсон – 
стали нобелевскими лауреатами.
      В ноябре 1889 года Томсон познакомился с милой и изящной РозойЭлизабет 
Пэйджет, которая присутствовала на его демонстрационных опытах. Он посылал ей 
«пылкие записочки»: «Дорогая мисс Пэйджет, кажется, мне удалось найти для вас 
интересную тему, над которой вы могли бы успешно работать. Если вы сможете 
прийти в лабораторию после четырех, я объясню вам эту идею и покажу необходимые 
приборы. Искренне ваш Дж.Дж. Томсон».
      2 января 1890 года они поженились. Иногда супруги давали открытые для 
широкой публики «визиты в лабораторию», где РозаЭлизабет руководила опытами в 
вечернем платье.
      Сразу после избрания главой Кавендишской лаборатории Томсон приступил к 
исследованиям прохождения электрического тока через газы. В книге «Размышления 
и воспоминания» он писал, что не знал такого времени, когда бы не занимался 
газовым разрядом.
      Вначале он совместно с Трелфоллом ставит эксперименты по изучению 
проводимости в азоте и озоне. Результаты этих исследований были опубликованы в 
1886 году в «Трудах Королевского общества». В 1887 году он опубликовал работу 
«О диссоциации некоторых газов электрическим разрядом». Томсон изучал влияние 
давления и температуры на разряд, определял скорость распространения разряда, 
экспериментировал с сильно нагретыми газами, изучал сопротивление электролитов 
переменному току высокой частоты, исследовал безэлектродный разряд и разряд 
через перегретый пар.
      В 1894 году Томсон приступил к исследованию катодных лучей. В трубке, 
сконструированной ученым, катодные лучи послушно притягивались к положительно 
заряженной пластинке и явно отталкивались от отрицательной. То есть вели себя 
так, как и полагалось потоку быстролетящих крошечных корпускул, заряженных 
отрицательным электричеством. Превосходный результат! Он мог, безусловно, 
положить конец всем спорам о природе катодных лучей. Но Томсон не считал свое 
исследование законченным. Определив природу лучей качественно, он хотел дать 
точное количественное определение и составляющим их корпускулам.
      Томсон сразу стал использовать открытия Рентгена и Беккереля в своих 
исследованиях, и, как он вспоминал, эти открытия позволили производить многие 
эксперименты, которые до этого были невыполнимы. Вначале Томсон изучал действие 
рентгеновских лучей на разряд в газе. «К моему великому восторгу, – писал 
Томсон о рентгеновских лучах, – они делали газ проводником тока, даже если 
электрическая сила, приложенная к газу, была чрезвычайно мала… Xлучи, казалось,
 превращали газ в газообразный электролит».
      «Вскоре из этих опытов были получены важные результаты, – пишет С.П. 
Кудрявцев. – Вопервых, Томсон обнаружил, что после прекращения действия лучей 
проводимость в газе еще сохранялась какоето время и прекращалась после 
фильтрования газа через стекловату. Вовторых, было выяснено, что для 
фильтрования не обязательно использовать стекловату, вполне достаточно 
подвергнуть газ действию электрических сил. Втретьих, было найдено нарастание 
силы тока при малых напряжениях в согласии с законом Ома, при больших 
напряжениях – отклонение от закона Ома и при некотором большом напряжении – 
наличие тока насыщения.
      Из опытов также следовало, что после прекращения действия лучей в газе 
еще остаются заряженные частицы, которые и являются носителем тока. О том, что 
эти частицы отрицательно и положительно заряжены, говорил тот факт, что 
электрические силы прекращали остаточную проводимость, т е. отрицательно 
заряженные частицы осаждались на положительном электроде, а положительные – на 
отрицательном».
      Окрыленный первым успехом, он сконструировал новую трубку: катод, 
ускоряющие электроды в виде колечек и пластинки, на которые можно было подавать 
отклоняющее напряжение. На стенку, противоположную катоду, он нанес тонкий слой 
вещества, способного светиться под ударами налетающих частиц. (Получился предок 
электроннолучевых трубок, так хорошо знакомых нам в век телевизоров.)
      Цель опыта Томсона заключалась в том, чтобы отклонить пучок корпускул 
электрическим полем и компенсировать это отклонение полем магнитным. Выводы, к 
которым он пришел в результате эксперимента, были поразительны. Вопервых, 
оказалось, что частицы летят в трубке с огромными скоростями, близкими к 
световым. А вовторых, электрический заряд, приходившийся на единицу массы 
корпускул, был фантастически большим. Что же это были за частицы: неизвестные 
атомы, несущие на себе огромные электрические заряды, или крохотные частицы с 
ничтожной массой, но зато и с меньшим зарядом?
      Далее он обнаружил, что отношение удельного заряда к единице массы есть 
величина постоянная, не зависящая ни от скорости частиц, ни от материала катода,
 ни от природы газа, в котором происходит разряд. Такая независимость 
настораживала. Похоже, что корпускулы были какимито универсальными частицами 
вещества, составными частями атомов…
      Томсон писал, что «постоянство значения – для ионов, составляющих 
катодные лучи, есть поразительный контраст изменчивости соответствующих величин 
для ионов, которые несут ток в электролитах… Когда мы рассматриваем 
электрический заряд, несомый ионом в катодных лучах, мы, принимая, что он равен 
по модулю заряду, несомому водородным ионом при электролизе, заключаем, что 
масса водородного иона должна быть в 770 раз больше массы иона в катодных 
лучах; следовательно, носитель отрицательного электричества в этих лучах должен 
быть очень малым по сравнению с массой водородного атома».