詹姆斯·弗兰克（德语：James Franck，1882年8月26日－1964年5月21日），德国物理学家，1925年度诺贝尔物理学奖获得者，美国芝加哥大学物理学教授。
弗兰克1882年8月26日出生于德国汉堡，是家里的第二个孩子、第一个儿子。
弗兰克于1906年在柏林大学获得博士学位并留校任教至1918年。1914年同古斯塔夫·赫兹进行了著名的弗兰克-赫兹实验，证明了原子的量子性。
第一次世界大战结束后，弗兰克被授予一级铁十字勋章并成为德皇威廉学院（英语：Kaiser Wilhelm Society）物理部门的负责人。1926年，弗兰克因在1912年至1914年间进行的研究成果而与古斯塔夫·路德维希·赫兹共同获得1925年度的诺贝尔物理学奖。这些研究成果中包括证实玻尔模型正确的弗兰克-赫兹实验。
1920年，弗兰克成为格丁根大学第二实验物理学院院长。在此期间，弗兰克与理论物理学院院长马克斯·玻恩共同研究量子物理学。
1933年，纳粹党执政后，弗兰克离开德国前往美国继续其研究。他最初是在巴尔的摩的约翰斯·霍普金斯大学，一年后他又去了丹麦和芝加哥。就在那个时候，弗兰克加入了第二次世界大战中的曼哈顿计划。他还成为芝加哥大学冶金实验室化学部门的负责人。
弗兰克还是关于原子弹的政治与社会问题委员会的主席，成员包括J. J. 尼克森（英语：J. J. Nickson）、格伦·西奥多·西博格和利奥·西拉德等。委员会于1945年6月11日出台了著名的关于原子弹军事应用问题的《弗兰克报告》。
当第二次世界大战中德国入侵丹麦时，匈牙利化学家乔治·德海韦西将马克斯·冯·劳厄和弗兰克的诺贝尔奖章用王水溶解掉，以防止纳粹德国将奖章掠走。他将溶解后的溶液放在尼尔斯·玻尔研究所实验室的架子上。战后，德海韦西回到实验室将溶液中的金沉淀出来，诺贝尔学会将其重新铸造成奖章。
1964年5月21日，弗兰克因突发心脏病于德国哥廷根逝世，享年81岁。他被葬于美国芝加哥。芝加哥大学的詹姆斯·弗兰克研究所（英语：James Franck Institute）就是为纪念他而命名。
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