Sohn des jüdischen Bankiers Francis Joseph Sch.
Schulausbildung am Hassel’schen Institut und am Ffter Gymnasium. Von 1868 bis 1870 Studium an der Akademie Genf. Danach erste Physikstudien am Owens College, einem Vorläufer der Universität Manchester, in England. 1872 Veröffentlichung seiner ersten Abhandlung bei der Royal Society. Seit 1872 Fortsetzung des Physikstudiums bei Kirchhoff und Bunsen in Heidelberg. 1873 Promotion. Danach Tätigkeit im Physiklabor des Owens College. 1874 Studienaufenthalt in Göttingen (bei Weber) und in Berlin (bei Helmholtz). 1875 Leitung einer Expedition der Royal Society zur Beobachtung einer totalen Sonnenfinsternis in Siam. Professor an der Universität Manchester mit den Hauptforschungsgebieten der Spektroskopie und des Erdmagnetismus. Begründer des Physikalischen Labors der Universität Manchester.
Präsident der Internationalen Seismologischen Gesellschaft (1908-12). Mitglied (seit 1912) und Sekretär der Royal Society. Mitglied des Senats der Universität London, der Königlichen Akademie Göttingen, der Philosophischen Gesellschaft Cambridge und der Königlichen Philosophischen Gesellschaft Glasgow.
Verfasser von „Biographical Fragments” (Erinnerungen, 1932).
Ehrendoktorwürde der Universität Cambridge. Königliche Medaille der Royal Society.