Нехай між джерелом, випромінюючим з частотою ν0, та спостерігачем знаходиться хмара релятивістських електронів з енергією Е . Зіткнувшись з таким електроном, фотон набагато збільшує свою енергію, тобто частоту ν. Це зворотний комптон-ефект – один з найважливіших механізмів формування спектрів рентгенівського та γ – випромінювання космічних об'єктів. При цьому частота фотона
(5.7)
де υ – швидкість електрона до розсіювання; a – кут розсіювання; q0, q – кути між напрямком руху фотона і електрона; g – показник спектра; m0 – маса електрона. Частоти, що фіксуються:
(5.8)
При E >>m0c2 n>>n0 й слабке радіовипромінювання фіксується як рентгенівське. Частоти (5.8) різні, бо n залежить від q, a та υ. Впливає й ефект Доплера, тому що розсіювання йде на рухомих електронах.