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.
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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.

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