Pada tahun 1875, Crokes membuat tabung kaca dengan sekeping logam sebagai elektroda. Udara dalam tabung itu divakumkan dan elektrodanya dialirkan arus searah bertegangan tinggi. Ternyata timbul sinar dari kutub negatif (Katoda) bergerak ke kutub positif (Anoda). Karena bersumber dari katoda maka sinar itu kemudian disebut sebagai sinar katoda dan tabung yang digunakan untuk percobaan disebut tabung sinar katoda atau tabung sinar Crokes.
Sinar Ini memiliki beberapa sifat :
- Dalam keadaan normal sinar ini bergerak lurus dari katode menuju anoda.
- Dapat memutar baling baling yang dipasang pada tabung, Hal ini menunjukkkan bahwa sinar ini memiliki energi sehingga digolongkan sebagai materi.
- Jika medan magnet negatif didekatkan pada sinar, maka sinar akan membelok menjauhi kutub negtif dar magnet itu. Dari hal ini dapat disimpulkan bahwa muatan partikel dalam sinar katoda yang terpancar adalah negatif sehingga saling tolak menolak dengan dengan kutub negatif magnet.
R.A milikan kemudian mengukur muatan sinar katoda ini dengan percobaan tetes minyak milikan dan ternyaa partikel itu bermuatan negatif.
Hasil penyilikan selanjutnya adalah partikel sinar katoda ini paling ringan dan paling kecil. Sifat sinar ini juga tidak bergantung pada bahan katoda yang digunakan. Hal ini sudah dibuktikan oleh Thompson dengan mengganti katoda dengan berbagai macam bahan. Sifat sinar yang dihasilkan sama saja.
Thompson akhirnya berkesimpulan bahwa sinar ini adalah partikel negatif yang terdapat pada semua atom. sinar itulah yang kemudian diberi nama elektron.