ג’יימס פרנק נולד בגרמניה בשנת 1882, ב-1906 הוסמך לתואר דוקטור בפיזיקה. הוא כיהן כראש המכון לפיזיקה ניסיונית באוניברסיטת גטינגן. עם עליית הנאצים לשלטון לא סבל פרנק מהתנכלויות אישיות, אך בעקבות סירובו ההפגנתי לנקוט אמצעים נגד סטודנטים ועמיתים יהודים, נאלץ לעזוב את גרמניה. פרנק היגר לארצות-הברית ועסק במחקר באוניברסיטאות ג’ונס הופקינס ושיקגו.

בשנת 1925 זכה ג’יימס פרנק בפרס נובל לפיזיקה, במשותף עם גוסטב הרץ. הפרס ניתן להם על ניסוי “פרנק – הרץ”, בו האיצו אלקטרונים בשפופרת מלאה אדי כספית. תוצאות הניסוי היו מפתיעות: ככל שהגבירו השניים את המתח במערכת גבר זרם האלקטרונים, כצפוי, עד שהגיעו למתח של 9.4 וולט. בנקודה זו פחת הזרם במידה רבה.

תוצאות אלו התיישבו במדוייק עם חישוביו התיאורטיים של נילס בוהר. האלקטרונים המואצים העבירו אנרגיה במידות קבועות של 9.4 וולט אל אלקטרוני הכספית ואיפשרו להם לעלות לרמה אנרגטית גבוהה יותר. תופעה זו תאר נילס בוהר במודל האטום הקוונטי שלו כ”עירור”.

ג’יימס פרנק נפטר בשנת 1964.