James Franck gehört zu den wenigen Physikern, deren Name gleichermaßen für ein Grundlagenexperiment und für eine mutige moralische Haltung steht. Mit dem Franck-Hertz-Versuch lieferte er einen der ersten direkten Belege dafür, dass Atome Energie nur in festen Portionen aufnehmen. 1933 trat er aus Protest gegen die antisemitische Politik der Nationalsozialisten öffentlich von seinem Göttinger Lehrstuhl zurück, und 1945 warnte er in den USA vor dem Einsatz der Atombombe gegen Japan. Franck wurde am 26. August 1882 in Hamburg geboren und starb am 21. Mai 1964 während eines Besuchs in Göttingen. 1925 erhielt er gemeinsam mit Gustav Hertz den Nobelpreis für Physik.
Herkunft und Ausbildung
Franck stammte aus einer wohlhabenden jüdischen Hamburger Bankiersfamilie. Der Vater hoffte, dass der Sohn in das Geschäft einsteigen würde, doch James interessierte sich für Naturwissenschaften. Er studierte zunächst in Heidelberg, wo er Max Born kennenlernte, mit dem ihn eine lebenslange Freundschaft verband, und dann in Berlin. Dort wurde er 1906 bei Emil Warburg promoviert. In Berlin gehörte er bald zum Kreis um Max Planck und Albert Einstein und begann, sich mit der Frage zu beschäftigen, was geschieht, wenn Elektronen auf Atome treffen.
Das Problem: Ist die Energie im Atom gequantelt?
1913 hatte Niels Bohr ein Atommodell vorgestellt, nach dem Elektronen in Atomen nur bestimmte Energiezustände einnehmen können. Ein Atom kann demnach nicht beliebig viel Energie aufnehmen, sondern nur genau die Beträge, die den Sprüngen zwischen diesen Zuständen entsprechen. Das Modell erklärte zwar die Farben des Lichts, das Wasserstoff aussendet. Ein direkter Beweis, dass die inneren Energiezustände von Atomen tatsächlich gestuft sind, stand aber aus.
Der Franck-Hertz-Versuch
1914 führten Franck und sein Kollege Gustav Hertz in Berlin ein Experiment mit Quecksilberdampf durch. In einer Röhre beschleunigten sie Elektronen mit einer elektrischen Spannung durch den Dampf zu einer Auffangelektrode und maßen den Strom. Bei steigender Spannung nahm der Strom zunächst zu. Bei etwa 4,9 Volt brach er jedoch plötzlich ein, stieg dann wieder an und brach bei der doppelten Spannung erneut ein.
Die Deutung: Solange die Elektronen zu wenig Energie haben, prallen sie an den Quecksilberatomen ab wie Billardkugeln, ohne Energie zu verlieren. Erreichen sie aber genau 4,9 Elektronenvolt, können sie diese Energie an ein Atom abgeben, das dadurch in einen angeregten Zustand gehoben wird. Die Elektronen sind danach zu langsam, um die Auffangelektrode zu erreichen. Das angeregte Quecksilberatom gibt die Energie wenig später als ultraviolettes Licht genau der passenden Wellenlänge wieder ab. Damit war gezeigt, dass Atome Energie nur in festen Portionen aufnehmen.
Franck und Hertz selbst deuteten ihre Messung zunächst anders. Sie glaubten, die Ionisierungsenergie des Quecksilbers bestimmt zu haben, also die Energie, die nötig ist, um ein Elektron ganz herauszuschlagen. Erst Bohr und andere erkannten, dass das Experiment eine Anregung des Atoms zeigte und damit sein Modell stützte. Franck räumte später offen ein, dass sie Bohrs Arbeit zunächst nicht in ihrer Bedeutung erkannt hatten.
Der Nobelpreis 1925
Die Akademie verlieh den Nobelpreis für Physik 1925, der erst 1926 bekannt gegeben wurde, gemeinsam an James Franck und Gustav Hertz, sinngemäß für die Entdeckung der Gesetze, die den Stoß eines Elektrons auf ein Atom bestimmen.
Krieg und Göttinger Jahre
Im Ersten Weltkrieg diente Franck als Soldat und wurde mit dem Eisernen Kreuz ausgezeichnet. Er gehörte zu der Einheit unter Fritz Haber, die den Einsatz von Giftgas vorbereitete, eine Episode, die in seiner Biografie oft unerwähnt bleibt. 1920 wurde er Professor in Göttingen, wo zur gleichen Zeit Max Born die theoretische Physik leitete. Gemeinsam machten sie die Stadt in den 1920er-Jahren zu einem der wichtigsten Zentren der Quantenphysik. Aus Francks Arbeiten über Molekülspektren entstand das Franck-Condon-Prinzip, das bis heute erklärt, warum Moleküle bestimmte Lichtfarben bevorzugt aufnehmen und abgeben.
Der Rücktritt von 1933
Nach der Machtübernahme der Nationalsozialisten im Januar 1933 wurden jüdische Beamte aus dem Staatsdienst gedrängt. Franck war als Frontkämpfer des Ersten Weltkriegs zunächst von den Entlassungen ausgenommen. Er weigerte sich jedoch, diese Ausnahme anzunehmen, während Kollegen und Mitarbeiter ihre Stellen verloren. Im April 1933 trat er von seinem Lehrstuhl zurück und begründete den Schritt in einer Erklärung, die in Zeitungen abgedruckt wurde. Darin schrieb er sinngemäß, dass Deutsche jüdischer Abstammung als Fremde und Feinde des Vaterlandes behandelt würden, und dass er dies nicht hinnehmen könne. Es war einer der wenigen offenen Proteste eines bekannten deutschen Wissenschaftlers. Eine Gruppe Göttinger Professoren verurteilte seinen Schritt daraufhin öffentlich als Sabotage.
Franck emigrierte über Kopenhagen, wo er bei Bohr arbeitete, in die USA. Nach einer Zeit an der Johns Hopkins University in Baltimore wurde er 1938 Professor für physikalische Chemie an der University of Chicago. Dort widmete er sich vor allem der Erforschung der Fotosynthese, also der Frage, wie Pflanzen mithilfe von Licht Energie speichern.
Die versteckte Medaille
Eine bekannte Episode betrifft Francks Nobelmedaille. Er hatte sie, wie auch Max von Laue, am Institut von Niels Bohr in Kopenhagen in Verwahrung gegeben. Als deutsche Truppen 1940 Dänemark besetzten, löste der Chemiker George de Hevesy beide Medaillen in Königswasser auf, einer Mischung aus Säuren, die Gold zersetzt. Die Flasche mit der unauffälligen Flüssigkeit blieb im Labor stehen und überstand den Krieg unentdeckt. Danach wurde das Gold zurückgewonnen, und die Nobelstiftung ließ aus ihm neue Medaillen prägen.
Der Franck-Report
Während des Zweiten Weltkriegs arbeitete Franck im Metallurgischen Laboratorium in Chicago, einem Teil des Manhattan-Projekts zum Bau der Atombombe. Im Juni 1945, als die Bombe kurz vor der Fertigstellung stand, leitete er einen Ausschuss von Wissenschaftlern, der einen Bericht an das Kriegsministerium verfasste. Dieser Franck-Report empfahl, die Bombe nicht ohne Vorwarnung gegen japanische Städte einzusetzen, sondern ihre Wirkung zunächst vor Vertretern der Vereinten Nationen in einer unbewohnten Gegend vorzuführen. Die Autoren warnten zudem vor einem atomaren Wettrüsten und forderten eine internationale Kontrolle. Der Bericht blieb ohne Einfluss auf die Entscheidung. Im August 1945 wurden Hiroshima und Nagasaki zerstört.
Würdigung und Widersprüche
Francks Lebensweg ist nicht frei von Widersprüchen. Derselbe Mann, der 1945 vor dem Einsatz der Atombombe gegen Menschen warnte, hatte drei Jahrzehnte zuvor an der Vorbereitung des Gaskriegs mitgewirkt. Franck selbst sprach später selten darüber. Ob seine Haltung von 1933 und 1945 auch eine Lehre aus den Erfahrungen des Ersten Weltkriegs war, lässt sich nur vermuten. Wissenschaftlich bleibt der Franck-Hertz-Versuch ein Klassiker, der bis heute in Praktika an Universitäten und Schulen nachgestellt wird, weil er die Quantelung der Energie im Atom so anschaulich zeigt wie kaum ein anderes Experiment.
Späte Jahre
Nach dem Krieg kehrte Franck mehrfach nach Deutschland zurück und versöhnte sich mit seiner früheren Universität. Göttingen ernannte ihn 1953 zum Ehrenbürger. Bei einem Besuch dort starb er im Mai 1964 im Alter von 81 Jahren. Kollegen beschrieben ihn als warmherzigen, bescheidenen Menschen, der seine Mitarbeiter förderte und Verantwortung über persönliche Vorteile stellte. Zu seinen Schülern in Göttingen gehörte die Physikerin Hertha Sponer, die er 1946 in zweiter Ehe heiratete.
Stand: 29.10.2026