做“觀察凸透鏡成像”實驗時，應把蠟燭、凸透鏡、光屏放在一條直線上，點燃蠟燭，并要調整凸透鏡和光屏，使它們和燭焰的中心大致在同一高度，這樣做的目的是________．適當調節凸透鏡和光屏的位置，觀察到光屏上出現清晰、倒立、縮小的燭焰像，這時測得蠟燭到凸透鏡的距離u與凸透鏡焦距f的大小關系應是________，根據這個原理制成的儀器是________．