理工学院突然宣布因为弗兰克成绩优异而授予他奖学金，这样
来他就去
加州理工学院。
他在奥本海默
老朋友查尔斯·劳里森手下工作，在实验室用台β射线摄谱仪做实验。奥本海默只用两年时间就取得他博士学位，弗兰克则不慌不忙地用四年时间，这在定程度上是因为实验物理学工作往往比理论物理学更耗时。同时，这也是因为弗兰克生活中不只有物理学，他热爱音乐，作为名颇有造诣长笛演奏者，他哥哥和许多朋友都认为他可以成为名职业演奏家。弗兰克还继承母亲艺术品位，他热爱绘画，阅读大量诗歌。但与奥本海默表现出本正经欧洲礼仪不同，朋友们都认为弗兰克衣着相当邋遢，举止“不拘小节”。
在加州理工学院第年，弗兰克遇到位24岁法国裔加拿大姑娘——杰奎内特·康，人们都叫她“杰姬”，那时她在加州大学伯克利分校读经济学。他们于1936年春在伯克利相识，当时奥本海默带着他弟弟道去拜访位叫韦诺纳·内德尔斯基朋友，杰姬正好在她家兼职照看小孩。为生计，她还做过服务员。杰姬为人坦诚率直、朴实无华，毫不矫揉造作。“杰姬为自己是工人阶级而感到自豪，”罗伯特·瑟伯尔说，“她不喜欢知识分子。”杰姬志向是成为名社会工作者。她把头发剪成个简单童花头，从来不用口红或其他化妆品。罗伯特·奥本海默绝不会给弟弟选择这样位女友。不过那年春天晚些时候，奥本海默、弗兰克、杰姬和韦诺纳（当时刚和她丈夫利奥分居）起出去玩过两三次。6月，弗兰克邀请杰姬起到佩罗卡连特过暑假。他们来时候乘坐辆价值750美元全新福特皮卡，这是奥本海默送给他们礼物。
那年夏天晚些时候，弗兰克告诉奥本海默他打算和杰姬结婚，而哥哥试图说服他打消这个念头。杰姬和奥本海默相处得并不愉快，她回忆说：“他总是说什
‘当然，你比弗兰克大那多’，实际上，
只比他大8个月，他还老说弗兰克还没有准备好。”
然而这次，弗兰克不顾哥哥劝告，于1936年9月15日与杰姬结婚。“对他来说，这是种解放和反抗，”奥本海默写道，“反抗他对依赖。”方面，奥本海默仍未停止贬损杰姬，称她为“弟弟娶那个服务员”；另方面，他继续为弟弟和他新婚妻子“张罗事情”。“们三个在帕萨迪纳、伯克利和佩罗卡连特经常见面，”弗兰克回忆道，“和哥哥从未停止过交流各自想法、彼此事业，们直都有共同朋友。”
杰姬直是政治上狂热分子。位亲戚回忆说：“谈起政治，她那激昂长篇大论会把你逼疯。”在加州大学伯克利分校读本科时，她加入共青团，后来在洛杉矶为**党主办报纸工作过年。弗兰克欣然接受杰姬政治立场，他回忆说：“从高中开始，就接触那种略带左翼色彩东西。记得有次和几个朋友去卡内基音乐厅听场没有指挥音乐会，那就像是种‘打倒老板’运动。”
和哥哥样，弗兰克也接受伦理文化学校教育，他在那里学会对道德和
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