做“观察凸透镜成像”实验时，应把蜡烛、凸透镜、光屏放在一条直线上，点燃蜡烛，并要调整凸透镜和光屏，使它们和烛焰的中心大致在同一高度，这样做的目的是________________．适当调节凸透镜和光屏的位置，观察到光屏上出现清楚、倒立、缩小的烛焰的像，这时测得蜡烛到凸透镜的距离u与凸透镜焦距f的大小关系应是________，根据这个原理制成的仪器是________．