康卜吞发现倘若以一束波长为λ0的X单色光，照射到一金属薄片上，在某一角度 θ 方向上来量度散射后的辐射，结果发现除了量到原来波长λ0的辐射线外，还量到另一波长比入射波为长的λ1辐射线。经研究后发现二波长之间的差值，Δλ＝λ1－λ0与入射光的波长无关，亦不随金属薄片的材料而改变，仅与散射的角度有关。此称之康卜吞效应。康卜吞将入射的X光视为光子，此光子与金属片上的电子或整个原子产生碰撞（或称散射）后，依据相对论能量守恒及动量守恒原理可成功地解释所发现的现象。散射后的波长差为λ1－λ0＝(h/m0c)(1-cosθ)，式中 h 为 Planck 常数；m0为电子的静止质量；c为光速；θ为散射的角度。