Door de studie van de straling in een cathodebuis ontdekte Joseph. J. Thomson (1856 – 1940) het elektron. Hij bepaalde voor dat elektron ook de waarde van de lading e en de verhouding e/m van de lading e op de massa m. Maar ook Robert Millikan (1868 – 1953) heeft in 1913 met grotere nauwkeurigheid en veel geduld de verhouding e/m van het elektron met het bekende oliedruppel-experiment gemeten.

Het diagram toont een eenvoudige versie van Millikan’s proef. Een elektrisch veld E met een regelbaar hoog potentiaalverschil (enkele duizenden volt) kan tussen twee horizontale parallelle platen worden ingesteld. Silicon oliedruppeltjes worden ertussen losgelaten. De oliedruppels worden wel of niet geïoniseerd door een radioactieve bron zodanig dat ze worden geladen. Door de spanning te variëren, kunnen de druppels met gevangen elektronen omhoog of omlaag bewegen of in rust gebracht worden. Door een tweede opening kijkt men naar de oliedruppels met een microscoop. Deze is in de lens voorzien van een kalibratieschaal.

Op de oliedruppels ageren verschillende krachten: de gravitatiekracht, de kracht van Archimedes, een elektrische kracht in aanwezigheid van E en de wrijvingskracht (wet van Stokes). Zonder E kan de snelheid van een vallende druppel gemeten worden en daaruit de straal van de druppel bepaald worden. Met E kon Millikan tijdens de beweging van de druppel de snelheid van de druppel en in rusttoestand de lading e meten. Daaruit kan men de verhouding e/m afleiden en dit met een grotere nauwkeurigheid dan J.J. Thomson. Het resultaat van zijn metingen gaf in die tijd voor e/m=1,8 10¹¹ C/kg. Vandaag is er nog een nauwkeuriger resultaat: 1.758 820 010 76 (53) × 10¹¹ C/kg. Voor de lading e gaven zijn metingen1,602b x 10^-19 C.

Interactieve simulatie Millikan Oliedruppelexperiment