Washington University in St. Louis
1920年，康普顿回国后被任命为圣路易斯华盛顿大学的物理系主任，韦曼·克罗物理学教授。1922年，他在研究X射線被自由電子散射的情況中发现，被散射的X射线波長變長的現象，并与入射的X射线减少的能量（即电子得到的能量）符合普朗克关系。这就是描述电磁辐射的粒子性的“康普顿效应”（或“康普顿散射”）。