吴有训对康普顿效应的另一项重要证明工作，是用公认的精确无误的实验，消除了来自美国哈佛大学的著名X射线专家W.杜安尼及其助手G.L.克拉克对康普顿效应的两项质疑。此外，吴有训在发展康普顿散射理论方面也有很重要的贡献，这就是他用精确的实验，解决了康普顿散射光谱中变线与不变线之间的能量或强度的比率问题。这项工作当即就得到了美国物理学界的关注和重视。1925年11月，美国物理学会第135届会议就定在吴有训所在的实验室召开。会上宣读或交流的论文共有60篇，吴有训的论文排在第一位，他报告的题目是《康普顿效应中的变线与不变线之间能量的分布》。这项工作被列为会议的重要议题，文章后来发表于美国《物理学评论》上，是该杂志1926年2月号的首篇论文。
吴有训亲身参与了发现和确立康普顿效应中期以后的大量实验验证工作，最后以“康普顿效应”为题完成了自己的博士论文，并获博士学位。而康普顿则在1927年因为这项工作而获得诺贝尔物理学奖。
吴有训在效应的发现和实验验证过程中发挥了重要作用。但他本人从来都未将自己与康普顿相提并论，认为自己只是康普顿教授的学生而已。在这里，我们看到了一位真正的中国科学家的谦虚品格和坦荡胸怀。康普顿在自己的晚年，很有感慨地说道：吴有训是他平生最得意的两个学生之一。（另一位学生是L.W.阿尔瓦莱兹，在吴有训之后十年获得博士，于1968年获得诺贝尔物理学奖。）
我要回到祖国去
1926年秋，已近而立之年的吴有训，经过五年的一流科学研究工作的磨练，已成长为一名出色的实验物理学工作者。在获得博士学位后不久，吴有训便打点行装，婉谢康普顿的极力挽留，踏上了归途。
现代物理学教育的一代名师1926年底，吴有训回国之初，曾怀着一腔科学报国和教育救国的热情，应家乡人士之邀，赴江西南昌协助筹办江西大学。但随后政治上的腥风血雨，使吴有训有理想破灭之感，最后导致吴有训于1927年夏天离开南昌。随后，吴有训来到南京，回到阔别多年的母校（当时已更名为“第四中山大学”），时任校自然科学院院长的胡刚复，立即通过校方聘他为物理系的副教授兼系主任。
1928年，清华学校更名为国立清华大学。吴有训就在此时应该校物理系主任叶企孙的邀请来到清华，开始了长达17年的清华执教生涯。在这期间，他与叶企孙先生和其他教授密切合作，共同努力，在不长的时间内就使清华物理系人材辈出，蜚声中外。在清华期间，吴有训从未脱离过教学第一线，以他渊博的学识、循循善诱的方式和丰富的教学经验，哺育了中国几代物理学家，成为中国现代物理学教育史上的一代名师。也形成了自己独特的教学风格：注重基本概念、注重科学思维的条理性，启发学生从简单的事实中悟出深刻的道理来；重视实验教学，大力倡导培养学生的动手能力，强调理论与实验并重的观点；强调培养学生、特别是研究生的自学能力；注意将国内外最新的科学研究成果引入课堂十分重视学生的全面发展。
“开我国物理学研究之先河”
到上世纪二十年代末，我国物理学工作者虽已做出了一些具有国际水平的研究工作，但吴有训关于X射线的气体散射问题研究是国内自主研究的一个重要标志。对此，
