Z kolei dla bardzo niskich energii fotonu przekrój czynny zbiega do stałej .
Stała ta zwana jest thomsonowskim przekrojem czynnym, ponieważ występuje ona w klasycznie wyprowadzonym wzorze na rozpraszanie fali elektromagnetycznej na swobodnym elektronie (rozpraszanie Thomsona).
thumb|300px|Zależność absorpcji promieniowania gamma od energii dla aluminium Wzory powyższe wyprowadzone zostały przy założeniu swobodnego elektronu. W rzeczywistych substancjach mamy jednak do czynienia z elektronami związanymi w atomach. Doświadczenia pokazują jednak, że rzeczywiste przekroje czynne dla fotonów o średnich i większych energiach dobrze zgadzają się z obliczonymi z powyższych wzorów. Istotne odchylenia pojawiają się, dopiero gdy energia fotonu staje się porównywalna z energią wiązania elektronów w atomach substancji. Rzeczywisty przekrój czynny jest wówczas mniejszy niż wynikający z wzoru Kleina-Nishiny. Znaczna część oddziaływań fotonów w tym zakresie energii kończy się bowiem ich pochłonięciem i wybiciem elektronu z atomu (efekt fotoelektryczny), bądź koherentnym rozproszeniem fotonu na całym atomie (rozpraszanie Rayleigha).