在 Thomson 的原子模型中正电荷为一球体，其半径约为 10-8公分，电子则连续且均匀地分布于球内。当原子处在最低的能量状态时，电子将固定于平稳的位置(equilibrium position)。倘若原子被激至激发状态时，电子将通过平稳位置作振动，根据电磁学此电子将有电磁辐射产生。若原子系被电磁波（入射于原子之波）所激发，则原子中由于振动的电子所产生的辐射通常不会与入射电磁波同相(in phase)。若单位体积中之电子数为Ni；振动的频率为wi；阻尼常数为gi（将系统视为强迫阻尼谐振子(foreed damped harmonic oscillator)并视电子群为气体），则气体之折射率为： w 为入射电磁辐射之频率；e为电子之电荷量；m为电子质量； 为介电系数。式中的和乃是针对原子中所有不同形态的电子，这些电子称为色散电子。