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撰写了本阐述电和磁的科学著作《论磁石》。这是一本具有现代科学精神的书籍，着重于从实验结果论述。吉尔伯特指出，不是只有琥珀可以经过摩擦产生静电的物质，钻石、蓝宝石、玻璃等等，也都可以演示出同样的电学性质

对于光电效应的做了很多理论研究与实验研究。1905年，阿尔伯特·爱因斯坦发表对于光电效应的众多实验数据给出解释。爱因斯坦主张，光束是由一群离散的（现称为光子）组成，而不是连续性波动。假若光子的频率大于某极限频率，则这光子拥有足够能量来使得金属表面的电子逃逸，造成光电效应。这个重要发现展开了物理的大门。

一切原子都由一个带正电的原子核和围绕它运动的若干电子组成。电荷的定向运动形成电流，如金属导线中的电流。利用电场和磁场，能按照需要控制电子的运动（在固体、真空中），从而制造出各种电子仪器和元件，如各种电子管、电子显微镜等。电子的波动性于1927年由晶体衍射实验得到证实。

电子（electron）是带负电的亚原子粒子。它可以是自由的（不属于任何原子），也可以被原子核束缚。原子中的电子在各种各样的半径和描述能量级别的球形壳里存在。球形壳越大，包含在电子里的能量越高。