凸レンズ(発展問題)

図の①の位置に物体を置いたときにスクリーンが上に像ができた。焦点の位置を図中に書き入れなさい。図の②の位置に物体を置いたときにはスクリーンをどこに動かせば像ができるか。その位置を図中に書き入れなさい。図の②の位置に物体を置いたとき、点P から出てレンズの点Q を通る光の道筋を図に書きいれよ。
図のような装置を用いて実験を行った。 a=16cm, b=16cm のときにスクリーン上にはっきりと像が写った。
この凸レンズの焦点距離は何cm でしょうか。物体を凸レンズに近づけていくとスクリーン上には像が写らなくなる。スクリーンをはずして凸レンズを通して物体を見ると大きな正立の像が見えた。このとき、物体のちょうど2倍の大きさの像が見えるのはa が何cm のときでしょうか。作図で求めよ。