康普頓實驗發展
1904年，英國物理學家伊夫（A. S . Eve）在研究γ射線的吸收和散射性質時，就發現了康普頓效應的跡象。試驗裝置是用鐳來發出γ射線，經散射物散射后，用靜電計來接收粒子信號。在入射射線或散射射線的途中插一吸收物以檢驗其穿透力。伊夫發現，散射后的射線往往比入射射線要“軟”些。（ A. S. Eve，Phil. Mag.8（1904）p.669.）
1910年英國的弗羅蘭斯（D. C. H. Florance）明確給出結論：散射后的二次射線決定于散射角度，與散射物的材料無關，而且散射角越大，吸收系數也越大。
1913年，麥克基爾大學的格雷（J.A.Gray）又重做γ射線實驗，證實了弗羅蘭斯的結論，發現：“單色的γ射線被散射后，性質會有所變化。散射角越大，散射射線就越軟。”（J. A. Gray，Phil. Mag.，26（1913）p.611.）所謂射線變軟，就是射線的波長變長。
1919年康普頓開始研究γ散射問題。他以精確的手段測定了γ射線的波長，確定了散射后波長變長的事實。后來，他又從γ射線散射轉移到X射線散射。鉬的Kα線經石墨晶體散射后，用游離室進行測量不同方位的散射強度。通過康普頓發表的部分曲線可以看出，X射線散射曲線明顯地有兩個峰值，其中一個波長等于原始射線的波長（不變線），另一個波長變長（變線），變線對不變線的偏離隨散射角變化，散射角越大，偏離也越大。
康普頓的學生，從中國赴美留學的吳有訓對康普頓效應的進一步研究和檢驗有很大貢獻，他測試了多種元素對X射線的散射曲線，結果都滿足康普頓的量子散射公式，證實了康普頓效應的普遍性。1924年康普頓和吳有訓發表題目《被輕元素散射時鉬Kα線的波長》的論文。（ A. H. Compton and Y. H. Woo，Proc. Nat. Acad.Sci，10（1924）p.27.）他們寫道：“這張圖的重要點在于：從各種材料所得之譜在性質上幾乎完全一致。每種情況，不變線P都出現在與熒光MoKα線（鉬的Kα譜線）相同之處，而變線的峰值，則在允許的實驗誤差范圍內，出現在上述的波長變化量子公式所預計的位置M上。”
康普頓的理論公式分析如下.
從上可以看到，康普頓是同時考慮了能量守恒和動量守恒，并且是在相對論框架下。這就意味著“光子”概念的完整和普適成立范圍。將普朗克到愛因斯坦都是只考慮能量這一性質進行了拓展。
康普頓效應的應用