R.A. MILLIKAN mit au point en 1909 une expérience astucieuse permettant la mesure de la charge électrique élémentaire e (et non plus celle du rapport e/m). Il observa la chute libre de goutelettes d’huile dans un dispositif constitué par deux plaques chargées électriquement, l’une positivement (c'est la plaque supérieure) et l’autre négativement (c'est la plaque inférieure). Des rayons X ionisent les molécules présentes dans l’air situé entre les plaques et les électrons éjectés sont captés par les goutelettes tombant sous l’effet de la gravité (voir figure 2.3). Les gouttelettes d’huile sont chargées négativement car elles ont capté un ou plusieurs électrons. Elles sont alors attirées par la plaque supérieure chargée positivement. La vitesse de chute s’en trouve affectée et une modélisation du problème permet, à partir de la vitesse de chute, une estimation de la charge e. On mesure ainsi e = 1,6.10⁻¹⁹ C (et donc l’électron porte la charge −1,6.10^-19 C). Et à partir du rapport e/m déterminé par THOMSON , il est alors possible d’estimer la masse de l’électron : m = 9,11.10⁻²⁸ g = 9,11.10⁻³¹ kg.