Walther Wilhelm Georg Bothe (* 8. Januar 1891 in Oranienburg; † 8. Februar 1957 in Heidelberg) war ein deutscher Physiker. Seine Arbeiten waren ein wichtiger Beitrag zur Begründung der modernen Kernphysik. Für die Entwicklung der Koinzidenzmessung und der damit gemachten Entdeckungen erhielt er im Jahr 1954 den Nobelpreis für Physik.
Bothe wurde im Haus an der Berliner Straße 2 in Oranienburg als Sohn des Uhrmachermeisters Friedrich Bothe und der Schneiderin Charlotte, geborene Hartung, geboren.
Er verbrachte seine Kindheit und einen Großteil seiner Jugend in seiner Heimatstadt. Ab 1892 wohnte er in der Bernauer Straße 7. Beide Häuser wurden im Zweiten Weltkrieg vollständig durch Bomben zerstört.
Bothe zeichnete sich durch einen scharfen Verstand und unerbittlich logisches Denken aus, besaß eine Begabung für Musik und Malerei und einen zielstrebigen Willen.
Ostern 1908 legte er an der Oberrealschule in Berlin das Abitur ab und studierte zwischen 1908 und 1913 Physik, Mathematik, Chemie und Musikwissenschaften an der Universität Berlin. Sein Studium wurde durch Privatunterricht, Gelegenheitsarbeiten und Stipendien weitestgehend von ihm selbst finanziert.
Nach der 1913 bestandenen Lehramtsprüfung arbeitete Bothe kurzzeitig als Assistent an der Landwirtschaftlichen Hochschule in Berlin, doch bald wurde er wissenschaftlicher Hilfsarbeiter an der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt (PTR) im ein Jahr zuvor gegründeten Radioaktiven Laboratorium von Hans Geiger.
Als Schüler von Max Planck promovierte er 1914 zum Dr. phil. mit der theoretischen Arbeit „Zur Molekulartheorie der Brechung, Reflexion, Zerstreuung und Extinktion“. Im Ersten Weltkrieg geriet Bothe 1915 in russische Kriegsgefangenschaft, aus der er erst 1920 zurückkehrte. In der Gefangenschaft in Sibirien lernte er Russisch und vertiefte seine mathematischen Kenntnisse. Während dieser Zeit der Gefangenschaft baute er mit primitivsten Mitteln eine Zündholz- und eine Sodafabrik mit auf. Außerdem verfolgte er weiter mathematische Probleme und widmete seine Kraft dem Studium der russischen Sprache.
Am 8. Juli 1920 heiratete Bothe in Moskau Barbara (Warwara) Belowa. Er hatte sie vor dem Krieg in Berlin kennengelernt und stand mit ihr in ständigem Briefwechsel. Aus der Ehe gingen zwei Töchter hervor.
Arbeitsjahre nach dem Ersten Weltkrieg 1920–1932
Bothe arbeitete nach seiner Rückkehr aus der Kriegsgefangenschaft bis 1925 an der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt, die damals von Hans Geiger geleitet wurde. Er lernte von Geiger, mit dem Phänomen der Radioaktivität experimentell umzugehen und entwickelte sich zu einem theoretisch wie experimentell besonders gut ausgebildeten Kernphysiker. Bothe und Geiger begannen 1924 mit Versuchen zur Untersuchung des Compton-Effekts (die Rückstoßelektronen von Stößen mit Röntgenstrahlen sah Bothe schon einige Monate vor Entdeckung des Comptoneffekts in Wilson-Kammern) und entwickelten die Koinzidenzmethode.
Bothe war 1925 bis 1930 Geigers Nachfolger als Laboratoriumsvorsteher.
Einen gewisser Wendepunkt auf dem Weg zur Klärung der quantentheoretischen Grundlagen war die 1924 von Niels Bohr, Hendrik Anthony Kramers und John Clarke Slater verfasste Arbeit „The Quantum Theory of Radiation“, in der angenommen wurde, dass die Sätze von der Impuls- und Energieerhaltung auf atomarer Ebene nur statistische Gültigkeit besäßen. Dass diese Annahme nicht zu halten war, zeigten bald die Experimente von Hans Geiger und Walter Bothe sowie von Arthur Holly Compton und Alfred W. Simon, die nachwiesen, dass die Erhaltungssätze auch den einzelnen Elementarprozess beherrschen. Damit brachen die Kopenhagener Begründung der verwendeten „dispersionstheoretischen Methode“, die Strahlentheorie von Bohr, Kramers und John Slater und die darin geforderte nur statistische Erhaltung von Energie und Impuls in atomaren Prozessen zusammen.
Die Widerlegung der Theorie von Bohr, Kramers und Slater, bei der Geiger und Bothe die Koinzidenzmethode anwendeten, brachte beiden damals in Fachkreisen großes Ansehen ein.
Bothe habilitierte sich 1925 bei Max Planck an der Universität Berlin „Über den Elementarprozess der photoelektrischen Elektronenauslösung“. Er war der letzte der sieben Habilitanden Plancks.
Arnold Sommerfeld schrieb am 11. Juni 1929:
Bothe wurde 1929 an der Universität Gießen Privatdozent und außerordentlicher Professor. 1930 wurde er dort ordentlicher Professor und Direktor des Physikalischen Instituts. Er war dort der Erste, der in seinen Vorlesungen die Quantenmechanik thematierte.
Bothe entdeckte 1930 in Gießen den angeregten Atomkern.
Die Situation der Experimentalphysik in Gießen wurde durch Bothe trotz seiner nur zweijährigen Tätigkeit völlig verändert. Sein Lehrstuhl war damals eine Forschungsstätte größter Aktualität.