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。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。十九世纪早期见证了电磁学快速蓬勃，如火如荼的演进。到了后期，应用电磁学的---知识，电机工程学开始了一段突破性的发展。

大约每10亿个电子中，会有一个正电子经历了湮灭过程而存留下来。不只这样，由于一种称为重子不对称性的状况，质子的数目也多过反质子。很巧地，正电子存留的数目跟正质子多过反质子的数目正好相等。因此，宇宙净电荷量为零，呈电中性。

穿透过的电子再用透镜投影于底片或电荷耦合元件。扫描电子显微镜用---的电子束扫描过样品，就好像在显示机内的光栅扫描。这两种电子显微镜的放大率可从100倍到1 000 000倍甚至更高。应用隧穿效应，扫描隧道显微镜将电子从尖锐的金属针尖隧穿至样品表面。为了要维持稳定的电流，针尖会随着样品表面的高低而移动，这样即可得到分辨率为原子尺寸的样本表面影像。