Μελετώντας την πρόσπτωση ακτινών $X$, σε μια επιφάνεια, ο Compton περιέγραψε την σκέδαση των φωτονίων μήκους κύματος $\lambda$ μέσω της σχέσης ($\lambda' - \lambda = \frac{h}{m \cdot c}(1 - \sigma\upsilon\nu\varphi)$), όπου $h$ είναι η σταθερά Planck, $m$ η μάζα του ηλεκτρονίου και $c$ η ταχύτητα του φωτός. Η ποσότητα $\frac{h}{m \cdot c}$, έχει διαστάσεις μήκους κύματος και ονομάζεται μήκος κύματος Compton των ηλεκτρονίων ($\lambda_{c} = \frac{h}{m \cdot c}$). Μια δέσμη φωτονίων με μήκος κύματος ίσο με το μισό του μήκους κύματος Compton ($\lambda = \frac{\lambda_{c}}{2}$) σκεδάζεται από τα ηλεκτρόνια ενός στόχου από άνθρακα. Αν ανιχνεύσαμε σκεδαζόμενη δέσμη φωτονίων με κατάλληλο «παράθυρο», και γωνία σκέδασης $\varphi = 60^{\circ}$, όπως στο σχήμα, το ποσοστό της αρχικής ενέργειας ενός φωτονίου που μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια του σκεδαζόμενου ηλεκτρονίου στη σκέδαση αυτή είναι: Σχήμα