Жаңа Зеландия ун-тін (Крайстчерч) бітірген соң (1894) Англияға ғылыми жұмысын жалғастыру үшін Кавендиш лабораториясына аттанады. Бұл жерде Резерфорд Дж.Дж. Томсонның жетекшілігімен газдағы иондалу процестерін, ал 1896 ж. француз физигі А.Беккерель (1852 — 1908) радиоактивтілікті ашқан соң осы құбылысты зерттеумен айналысты. 1897 ж. Монреаль (Канада), 1907 ж. Кембридж (Англия) ун-ттеріндегі физика кафедраларында жұмыс істеді

Анықталмағандық қатысына сәйкес біртекті емес магнит өрісіндегі еркін электронның ауытқуы бойынша оның меншікті магниттік моментін (е) тікелей өлшеу мүмкін еместігін Н.Бор дәлелдеген. Сондықтан алғашқы кезде өлшеулер меншікті моменті болмайтын сутек молекулаларының шоғы арқылы жүргізілді және оның қорытындысы мынадай болды еБ=еї/2mс, мұндағы Б– Бор магнетоны. Бірақ сутектің аса нәзік түзілісін өлшеу нәтижесі е  Б екендігін дәлелдеді. Соңғы өлшеулерге сәйкес е=(1,0011596389x0,0000000031)xБ Элементар бөлшектерді жіктелімдеу бойынша электрон лептондар класына жатқызылады

Атомның орташа диаметрі шамамен 10-10 метр, ал ядроның орташа диаметрі шамамен 10-15 метр; сондықтан, атомның диаметрі өз ядросынан 10.000-100.000 есе үлкен. Мысалы, атом футбол алаңының өлшемі болса, ядро ​​өрістің ортасында орналасқан доптың өлшемімен бірдей болады. Атомның диаметрі 100 метр болса, ядросының диаметрі 1 сантиметр.

Атомдар субатомдық бөлшектер деп аталатын ұсақ бөлшектерден тұрады: электрондар, протондар және нейтрондар. Атом массасының көп бөлігі ядрода шоғырланған. Ал оның ең үлкен көлемі электрондар орналасқан электрлік қабықшада.