1925年諾貝爾物理學(xué)獎授予德國格丁根大學(xué)的弗蘭克（JamesFranck，1882—1964）和哈雷大學(xué)的G.赫茲（Gustav Hertz，1887—1975），以表彰他們發(fā)現(xiàn)了原子受電子碰撞的定律。

　　弗蘭克－赫茲實驗為能級的存在提供了直接的證據(jù)，對玻爾的原子理論是一個有力支持。弗蘭克擅長低壓氣體放電的實驗研究。1913 年他和G.赫茲在柏林大學(xué)合作，研究電離電勢和量子理論的關(guān)系，用的方法是勒納德（P.Lenard ）創(chuàng)造的反向電壓法，由此他們得到了一系列氣體，例如氦、氖、氫和氧的電離電勢。后來他們又特地研究了電子和惰性氣體的碰撞特性。1914年他們?nèi)〉昧艘庀氩坏降慕Y(jié)果，他們的結(jié)論是：

　　（1）汞蒸氣中的電子與分子進(jìn)行彈性碰撞，直到取得某一臨界速度為止；

　�。�2）此臨界速度可測準(zhǔn)到0.1V，測得的結(jié)果是：這速度相當(dāng)于電子經(jīng)過4.9V的加速；

　�。�3）可以證明4.9伏電子束的能量等于波長為2536 的汞譜線的能量子；

　�。�4）4.9伏電子束損失的能量導(dǎo)致汞電離，所以4.9伏也許就是汞原子的電離電勢。

　　弗蘭克和G.赫茲的實驗裝置主要是一只充氣三極管。電子從加熱的鉑絲發(fā)射，鉑絲外有一同軸圓柱形柵極，電壓加于其間，形成加速電場。電子多穿過柵極被外面的圓柱形板極接受，板極電流用電流計測量。當(dāng)電子管中充以汞蒸氣時，他們觀測到，每隔4.9V電勢差，板極電流都要突降一次。如在管子里充以氦氣，也會發(fā)生類似情況，其臨界電勢差約為21V。

　　弗蘭克和G.赫茲最初是依據(jù)斯塔克的理論，斯塔克認(rèn)為線光譜產(chǎn)生的原因是原子或分子的電離，光譜頻率ν與電離電勢V有如下的量子關(guān)系：hν=eV。

　　弗蘭克和G.赫茲在 1914年以后有好幾年仍然堅持斯塔克的觀點，他們相信自己的實驗無可辯駁地證實了斯塔克的觀點，認(rèn)為4.9V電勢差引起了汞原子的電離。他們也許因為戰(zhàn)爭期間信息不通，對玻爾的原子理論不甚了解，所以還在論文中表示他們的實驗結(jié)果不符合玻爾的理論。其實，玻爾在得知弗蘭克－赫茲的實驗后，早在1915年就指出，弗蘭克－赫茲實驗的4.9V正是他的能級理論中預(yù)言的汞原子的第一激發(fā)電勢。

　　1919年，弗蘭克和G.赫茲表示同意玻爾的觀點。弗蘭克在他的諾貝爾獎領(lǐng)獎詞中講道：“在用電子碰撞方法證明向原子傳遞的能量是量子化的這一科學(xué)研究的發(fā)展中，我們所作的一部分工作犯了許多錯誤，走了一些彎路，盡管玻爾理論已為這個領(lǐng)域開辟了筆直的通道。后來我們認(rèn)識到了玻爾理論的指導(dǎo)意義，一切困難才迎刃而解。我們清楚地知道，我們的工作所以會獲得廣泛的承認(rèn)，是由于它和普朗克，特別是和玻爾的偉大思想和概念有了聯(lián)系。”

　　弗蘭克1882年8 月26日出生于漢堡。他在這里上了威廉中學(xué)后，在海德堡大學(xué)學(xué)了一年化學(xué)，后來又在柏林大學(xué)學(xué)物理。在這里，他的主要導(dǎo)師是瓦爾堡和德魯?shù)拢≒.Drude）。1906年在瓦爾堡的指導(dǎo)下，1902年入柏林大學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué)，1906年獲博士學(xué)位。在法蘭克福大學(xué)擔(dān)任助教不久，又返回柏林大學(xué)任魯本斯（H.Rubens）的助教。1911年獲得柏林大學(xué)物理學(xué)“大學(xué)授課資格”，在柏林大學(xué)講課直到1918年（由于戰(zhàn)爭而中斷了教學(xué)。戰(zhàn)爭中曾獲一級鐵十字勛章），后成為該大學(xué)的物理學(xué)副教授。1917年起任威廉皇帝物理化學(xué)研究所的分部主任。1921年受聘為格丁根大學(xué)教授，并擔(dān)任第二實驗物理學(xué)研究所主任。1933年為抗議希特勒反猶太法，弗蘭克公開發(fā)表聲明并辭去教授職務(wù)，離開德國去哥本哈根；一年后移居美國，成為美國公民。1935年— 1938年任約翰·霍布金斯大學(xué)物理系教授。1938年起任芝加哥大學(xué)物理化學(xué)教授，直到1949年退休。第二次世界大戰(zhàn)期間，他參加了研制原子彈有關(guān)的工程，但與大多數(shù)科學(xué)家一樣，他反對對日本使用原子武器。在芝加哥大學(xué)期間，弗蘭克還擔(dān)任該校光合作用實驗室主任，對各種生物過程、特別是光合作用的物理化學(xué)機(jī)制進(jìn)行了研究。

　　1964年弗蘭克在訪問格丁根時于5月21日逝世。

　　G.赫茲1887年7月22日出生于漢堡。他是電磁波的發(fā)現(xiàn)者H.赫茲的侄子。赫茲在漢堡的約翰尼厄姆學(xué)校畢業(yè)后，于1906年進(jìn)入格丁根大學(xué)，后來又在慕尼黑大學(xué)和柏林大學(xué)學(xué)習(xí)，1911年畢業(yè)。1913年任柏林大學(xué)物理研究所研究助理。由于爆發(fā)了第一次世界大戰(zhàn)，赫茲于1914年從軍，1915年在一次作戰(zhàn)中負(fù)重傷，1917年回到柏林當(dāng)校外教師。1920年到1925年間，赫茲在埃因霍溫的菲利普白熾燈廠物理研究室工作。

　　1925年赫茲被選為哈雷大學(xué)的教授和物理研究所所長。 1928年回到柏林任夏洛騰堡工業(yè)大學(xué)物理教研室主任。1935年由于政治原因辭去了主任職務(wù)，又回到工業(yè)界，擔(dān)任西蒙公司研究室主任。從1945年到 1954年在蘇聯(lián)工作，領(lǐng)導(dǎo)一個研究室，這期間他被任命為萊比錫卡爾·馬克思大學(xué)物理研究所所長和教授。1961年退休，先后在萊比錫和柏林居住。

　　從研究課題來說，赫茲早年研究的是二氧化碳的紅外吸收以及壓力和分壓的關(guān)系。1913年和弗蘭克一起開始研究電子碰撞。1928年，赫茲回到柏林的第一個任務(wù)是重建物理研究所和學(xué)校。他為這一目標(biāo)不停地工作。在此期間，他負(fù)責(zé)用多級擴(kuò)散方法分離氖的同位素。

　　G.赫茲發(fā)表了許多關(guān)于電子和原子間能量交換的論文和關(guān)于測量電離電勢的論文。有些是單獨完成的，有些是和弗蘭克、克洛珀斯合作的。他還有一些關(guān)于分離同位素的著作。

　　G.赫茲是柏林德國科學(xué)院院士，1975年在柏林去世。