微波是無線電波譜中頻率最高的一段，波長大約從1公釐到1公尺。本站顯示的微波波長為1公分，是最短微波波長的10倍，也是最長微波波長的百分之一，屬於這個頻段中偏短波的一端。

波長

微波和光一樣，都是電磁波，也就是電能與磁能一起在空間中傳播的波動。波的波長，是指相鄰兩個波峰之間的距離；頻率則是指每秒通過某一點的波峰數量，以赫茲為單位。波長越短，頻率就越高。

波長1公分的微波，頻率大約是30吉赫，也就是每秒大約有300億個波峰通過某一點。美國職業安全衛生署（OSHA，負責美國職場安全的機構）將微波定義為頻率介於300百萬赫（每秒3億個波峰）到300吉赫之間的電磁波，這樣的頻率對應的波長，從1公尺到1公釐不等。

國際電信聯盟（ITU）負責協調全球的無線電使用，並依照波長為無線電頻段命名。它把3到30吉赫的頻段稱為「公分波」，把30到300吉赫稱為「公釐波」。頻率為29.98吉赫的1公分波，正好位於公分波頻段的最頂端。

大小比較

• 把兩個1公分的微波首尾相接排列，長度會比一枚寬19公釐的美分硬幣稍微長一點。
• 一顆標準玻璃彈珠直徑為1.6公分，寬度大約相當於1.6個波長。
• 微波爐所用的波長大約是12公分，是這裡所說的1公分微波的12倍。
• 可見光中波長最長的紅光，波長大約是700奈米。奈米是1公尺的十億分之一，因此1公分的微波波長大約是紅光波長的1.4萬倍。

微波的用途

微波爐利用一種叫做磁控管的電子管來產生微波。這些微波會被爐內的金屬壁反射，也能穿透玻璃、紙張和塑膠，但食物會吸收微波。微波會讓食物裡的水分子振動，這種振動所產生的熱，就是把食物煮熟的熱源。

微波也用來傳送電話和電視訊號，雷達則利用微波偵測超速的車輛。都卜勒氣象雷達用微波追蹤風暴，大多數通訊衛星也用微波把訊號傳送到地面。在太空通訊中，頻率介於27.5到30吉赫、波長1.0到1.1公分的頻段，稱為30吉赫頻段。

來自早期宇宙的微波

1965年，貝爾電話實驗室的阿諾·彭齊亞斯（Arno Penzias）和羅伯特·威爾遜（Robert Wilson），在紐澤西州霍姆德爾（Holmdel）使用一具6公尺長的喇叭形天線測量無線電噪訊。他們在波長7.35公分處（大約是本站這道微波波長的7倍）偵測到一種無法解釋的額外噪訊，這種噪訊在天空中各個方向的強度都相同。

普林斯頓大學的物理學家在同時發表的一篇論文中，對這個現象提出了解釋。這種噪訊其實就是宇宙微波背景輻射：那是宇宙大約38萬歲時所釋放、如今仍瀰漫整個宇宙的光。彭齊亞斯和威爾遜因「發現宇宙微波背景輻射」，共同獲得1978年諾貝爾物理學獎。

參考資料

• Microwaves. NASA Science, 2023.
• Anatomy of an Electromagnetic Wave. NASA Science, 2023.
• What are the Energy Range Definitions for the Various Types of Electromagnetic Radiation?. NASA High Energy Astrophysics Science Archive Research Center, 2021.
• Visible Light. NASA Science, 2023.
• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
• Radiofrequency and Microwave Radiation. Occupational Safety and Health Administration.
• Recommendation ITU-R V.431-8: Nomenclature of the frequency and wavelength bands used in telecommunications. International Telecommunication Union, 2015.
• Microwave Oven Radiation. US Food and Drug Administration, 2023.
• Coin Specifications. United States Mint, 2026.
• Tournament Rules. National Marbles Tournament.
• A Measurement of Excess Antenna Temperature at 4080 Mc/s. Penzias and Wilson, The Astrophysical Journal, 1965.
• The Nobel Prize in Physics 1978. Nobel Prize Outreach.