但是这篇论文还不足以否定反对者的论据。著名Ｘ射线研究者、美国哈佛大学的Ｗ．杜安（Ｄｕａｎｅ）教授宣称：在他的实验室里没有观测到康普顿预计的峰值，康普顿的峰值可能是由于实验装置放在包有铅皮的木箱中，Ｘ射线打到木箱激发起某种新的射线。为此，吴有训特意把Ｘ射线管和各种散射物质放在不含木材的铅室中，广泛地进行了Ｘ射线散射实验。１９２５年，他在《康普顿效应与三次Ｘ辐射》一文中，再次证明康普顿效应的客观存在。
接着，吴有训对康普顿效应作了进一步研究。他测定了Ｘ射线散射中变线和不变线之间的强度比随散射物原子序数变化的关系，由此证实并发展了康普顿的量子散射理论。
康普顿在１９２３年的论文中曾对不变线的起因作出解释。不过他有两种不同的假设。一个假设是在散射过程中分给电子的能量不足以把电子从原子释放时，就会出现不变线。光子跟这些束缚电子碰撞，实际上就是跟整个原子碰撞，因此，原子的原子序数越高，不变线的强度越大。另一个假设是入射光子被原子核散射造成不变线。这两个假设哪一个对，只有通过实验才能检验。
吴有训认识到这个问题对研究康普顿效应的机理具有重要意义，就花了很大力气系统地测量变线和不变线的强度比，以判明两种假设孰是孰非。１９２５年１０月写成了《康普顿效应中变线与不变线间的能量分布》一文，此文发表在１９２６年的《物理评论》（ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ）上。他用康普顿改进过的Ｘ射线管和电离分光计，对５种物质分别进行测量，作出各自的散射曲线，再用平面仪把代表谱线的曲线面积积分。由于所用准直管相当精细，研究的波长范围极窄，因而在很近似的程度内获得每种光谱的相对能量。从数据可以看出：对于给定元素，强度比随散射角的增大而增大；对于给定角度，强度比随原子序数的增大而减小。石蜡最大，因为它含的氢比木材多。由此，吴有训作出推论：锂是最轻的金属，用锂作散射物，应能得到最大的强度比。
早在１９２４年５月，康普顿和吴有训就做过锂的实验，不变线虽很微弱，但仍确实可辨。别人也做过类似实验，结果都没有完全消除不变线。
为了确证锂散射的效果，吴有训独具匠心，巧妙地设计了实验方案。他把锂辐射物放在充有氢的铅室中，铅室上安有两扇云母窗，分别让原始的Ｘ射线进入和散射的二次射线射出。实验做得非常细致，结果是在金属锂散射的二次射线中康普顿效应的不变线消失了。
锂散射中不变线强度为零，证明康普顿提出的第一个假设，即“不变线是由于散射过程中电子获得的能量不足以使它脱离原子所引起”是正确的，另一个关于光子与原子核碰撞的假设是不对的。这样，就把康普顿效应的理论向前推进了一步。
吴有训以雄辩的事实，无可置疑地证实了康普顿效应，发展和丰富了康普顿的工作，使康普顿效应的怀疑者放弃了原有观点。接着，康普顿于１９２７年荣获诺贝尔物理学奖。
康普顿和Ｓ．Ｋ．阿里逊（Ａｌｌｉｓｏｎ）在他们合著的《Ｘ射线的理论与实验》（Ｘ－ｒａｙｓｉｎ Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔ）一书中，对吴有训的工作给予了很高评价，全书共有１９处引用了吴有训的成果。特别是吴有训的一张受１５种元素散射的Ｘ射线光谱图，康普顿将其与自己于１９２３年得到的石墨散射的Ｘ射线光谱图并列，作为当时证明其理论的主要依据。吴有训这张Ｘ射线光谱图在后来的几十年中被人们广泛引用。
竭力培育实验、理论兼优的物理人才
吴有训在科学研究和教学工作中，十分注重实验，总是亲手制作仪器。在清华大学工作期间，学生们常常看见这位知名教授身着粗布工服，时而用锯、斧加工木材，为Ｘ光装置制作栏杆，时而用煤气和氧气的火焰拔制石英丝，安装康普顿静电计。１９３５年他开出“实验技术”选修课，手把手地教学生掌握烧玻璃的火候和吹玻璃技术的关键所在，并随时指出缺点。他鼓励学生要敢于动手，多做实验，这对学生有很深的教育意义。例如，著名物理学家钱三强当年是他的学生，曾在他的指导下作毕业论文，题目是试验金属钠对改善真空程度的影响，为此他亲自带领钱三强制作真空系统。钱三强由于在国内学过吹玻璃技术和选修过金工实习课，到法国作原子核研究时表现出非凡的才能。吴有训曾形象地说明如何锻炼动手的本领：“实验物理的学习要从使用螺丝刀开始。”他的谆谆教诲和身体力行，给学生留下了深刻印象。吴有训很重视基础课教学，亲自讲授普通物理。他上课时声音宏亮，准备充分，选材精练扼要，科学性和逻
