束缚能）时，则我们可以认为光子对自由电子发生散射，而产生康普顿效应。如果光子能量极其大（>1.022百万电子伏特）则足以轰击原子核而生成一对粒子：电子和正电子，这个现象被称为成对产生。由于光子具有波粒二象性，因此，应该可以用波动理论诠释这效应。埃尔温·薛定谔于1927年给出半经典理论。这理论是用古典电动力学来描述光子，用量子力学来描述电子。
康普顿频移公式.康普顿本人引用光电效应和狭义相对论来解释这一现象，并依据余弦定律推导得出康普顿频移公式其中的符号对应如下推导要件: