弗兰克（JamesFranck，1882～1964）德国物理学家。1882年8月26日生于汉堡。1906年获柏林大学博士学位。1917年起任威廉皇帝物理化学研究所物理部主任。

简介

主要贡献

夫兰克-赫兹实验

简介

1921年受聘为格丁根934年移民美国，1935及1938年先后任约翰·霍布金斯大学和芝加哥大学教授．1955年因光合作用方面研究的贡献获得美国科学院勋章．他还是英国皇家学会会员．第二次世界大战后获得德国物理学会马克斯·普朗克奖章以及格丁根荣誉公民称号．1964年在访问格丁根时于5月21日逝世．一生从事原子物理、核物理、分子光谱学及其在化学上的应用和光合作用等研究．

主要贡献

夫兰克在物理学中的主要贡献是最早通过电子和原子碰撞实验直接证实N．玻尔1913年有关原子定态假设的正确性．1912～1914年他和G．L．赫兹（1887～1975）进行了一系列实验，利用电场使热阴极电子加速，获得能量，与管中采蒸气原子发生碰撞，实验发现电子能量未达到某一临界值时，电子与汞原子发生弹性碰撞，电子不损失能量；当电子能量达到某一临界值时，发生非弹性碰撞，把电子的一定能量传递给汞原子，使后者激发，可以观察到汞原子跃迁的发射谱线．夫兰克一赫兹实验的结果，表明电子的能量只能是一系列离散值．这说用原子的能级是分立的．这是量子理论的直接证明．这一研究成果使夫兰克和赫兹同获1925年诺贝尔物理学奖．

他还研究了电子和原子与分子的碰撞、原子跃迁和原子中的能级、原子系统中的能量在荧光情况下的转移等问题，阐明分子间力与分子光谱的关系．提出分子中的电子跃过远比分子振动迅速；由此导出夫兰克－康登原理，作为分子电子光谱带振动结构强度分布的基本原理．

夫兰克-赫兹实验

从1913年开始，夫兰克（左图）和赫兹（右图）合作对电子与气体原子和分子间的碰撞进行了非常精确的研究。1914年，夫兰克和赫兹利用电场加速由热阴极发出的电子，使电子获得能量并与管中水银蒸气原子发生碰撞。实验发现，当电子能量未达到某一临界值时，电子与水银原子发生弹性碰撞，电子不损失能量；当电子能量达到某一临界值时，就发生非弹性碰撞，电子将一定量的能量传递给水银原子，使其激发，进而便可观察到水银原子退激发时发射的光谱线。这个事实无可非议地说明了水银原子具有玻尔所设想的那种“完全确定的、互相分立的能量状态”。因此，这个实验是玻尔所假设的量子化能级的第一个决定性的证据。

夫兰克-赫兹实验不仅证实了玻尔提出的原子存在分立能级的假设，而且改进后的实验装置还可以直接用来测定两个分立能级之间的能量差，在历史上对量子理论的建立有重要意义。