Allerede mens Compton var ansatt ved Washington University hadde han gjort den viktige oppdagelsen at røntgenstråling kunne bli totalreflektert fra speil laget av glass eller sølv når det treffer speilet nesten parallelt med overflaten. Dette forklares med at brytningsindeksen for elektromagnetisk stråling med disse bølgelengdene er litt mindre enn en, mens den for synlig lys er større enn en. Samtidig viser denne effekten at røntgenstrålingen i denne sammenhengen må beskrives som bølger, og ikke partikler.