康普顿效应是20世纪初物理学发展中的一个重要发现，它深刻揭示了光的粒子性本质，并为量子力学奠定了坚实的基础。这一现象由美国物理学家阿瑟·康普顿于1923年首次观察到，通过实验验证了光子不仅具有能量，还具有动量。
在经典电磁理论中，光被视为一种波动，但随着光电效应等实验结果的出现，科学家们开始意识到光同时具备波动性和粒子性。康普顿效应则进一步证明了光的粒子特性。当高能X射线或γ射线与物质中的自由电子发生碰撞时，部分能量会被转移给电子，导致散射光子的能量降低，波长变长。这种波长的变化与入射角度密切相关，且可以通过经典力学中的动量守恒和能量守恒定律进行定量描述。
康普顿效应的核心在于光子被看作是一个带有能量E=hν（其中h为普朗克常数，ν为频率）和动量p=h/λ（其中λ为波长）的微观粒子。这一发现直接反驳了传统观念中认为光仅表现为波动的观点，同时也支持了爱因斯坦提出的光量子假说。此外，该效应还表明，即使在微观尺度上，经典物理学的基本规律仍然适用，只是需要结合量子理论才能全面解释。
康普顿效应的意义远超其本身。它不仅巩固了量子力学作为现代物理学基石的地位，还促进了对物质结构及相互作用机制更深层次的理解。例如，在核物理、天体物理学等领域，研究者经常利用类似原理来分析高速粒子碰撞过程中的能量转换规律。因此，可以说康普顿效应不仅是科学史上的里程碑事件之一，更是推动人类认识自然界的强大动力。