Po wojnie współpracował z Hansem Geigerem w Physikalisch-Technische Reichsanstalt w Berlinie, gdzie dokonał swoich najistotniejszych odkryć, w szczególności wspólnie z Geigerem stworzył „metodę koincydencji”. Zbudowany przez niego w związku z tym obwód elektryczny był jedną z pierwszych w historii realizacją bramki logicznej AND (1924), co miało istotne znaczenie dla późniejszej konstrukcji komputera. Badał też zjawisko Comptona. W 1929 wyjaśnił rzeczywistą naturę promieniowania kosmicznego. W 1930 r. wspólnie z H. Beckerem odkrył, że beryl bombardowany cząstkami alfa wysyła przenikliwe promieniowanie, które następnie James Chadwick zinterpretował jako strumień neutronów. W latach 1930–1932 był profesorem Uniwersytetu w Gießen. W 1932 r. został dyrektorem Instytutu Fizyki Uniwersytetu w Heidelbergu. W roku 1934 objął stanowisko dyrektora Instytutu Fizyki w Instytucie Badań Medycznych Maxa Plancka. W czasie II wojny światowej prowadził badania naukowe o charakterze wojskowym, nie widząc w tym niczego niestosownego.
Zawsze uważał się za patriotę niemieckiego. Miał szerokie zainteresowania artystyczne: doskonale grał na fortepianie, malował dobre obrazy (olejne i akwarelowe). Nie znosił krytyki.
Był żonaty z Rosjanką, Barbarą Biełow. Mieli dwoje dzieci.
Publikacje (wybór)
W. Bothe, Hans Geiger, Experimentaler Teil. 1921
W. Bothe, Bemerkung yur vorstehenden Arbeit. 1921
W. Bothe, Remarks on the Leipziger DO attempt. 1941
W. Bothe, The distribution of velocity of the neutrons in a braking means. 1942
W. Bothe, The vermehrung of fast neutrons in uranium and some other work from the KWI Heidelberg
W. Bothe, Over radiation protection walls
W Bothe, W. Fuenfer, Layer attempts with variation of the u and DO thicknesses
Walther Bothe – Biographical. [w:] The Nobel Prize in Physics 1954 > Max Born, Walther Bothe [on-line]. Nobel Media AB. [dostęp 2014-02-26]. (ang.)., Biographical, Nobel Lecture (wykład nie wygłoszony z powodu choroby), The Coincidence Method.
Walther Bothe and the Physics Institute: the Early Years of Nuclear Physics. [w:] www.nobelprize.org [on-line]. Nobel Media AB 2013. [dostęp 2014-02-26]. (ang.).
Linki zewnętrzne
Walther Bothe. The Nobel Foundation, 2004.
Walther Bothe and the Physics Institute: the Early Years of Nuclear Physics. The Nobel Foundation
Walther Wilhelm Georg Bothe, Nobel-winners.com
Bethe, Hans, The German Uranium Project, Creating Copenhagen. City University of New York, 2000
Hoffmann, Dieter, Horst Kant and Hubert Laitko, Walther Bothe – Wissenschaftler in vier Reichen. Forschungsschwerpunkt für Wissenschaftsgeschichte und Wissenschaftstheorie. 1995 (tr. „Walther Bothe – scientists in four realms. Main point of research for science history and science theory”)
