则主要产生光电效应，原子吸收光子而产生电离。如果光子的能量相当大（远超过电子的束缚能）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