凸レンズの性質について調べるため、次の実験を行った。
スリットを通った太陽光が凸レンズに垂直に当たるようにすると、スリットを通った光が光軸上の1点に集まった。
このとき、凸レンズの中心から光が集まった点までの距離は12cmだった。
図1は装置を真上から見たものを模式的に表している。
図2のように、実験１で使った凸レンズを光学台のOの位置に固定し、
光源をA→B→C→Dと凸レンズに近づけ、そのたびにスクリーンを動かしスクリーン上に像が最もはっきり映るかどうか確かめた。
ただし各点から点Oまでの距離はA(30cm), B(24cm), C(20cm), D(8cm)である。
実験１で、スリットを通った太陽光が光軸上に集まった点を何というか。
実験２について、次の問の答として適当なものをA〜Dの点から答えよ。
スクリーンにはっきりした像が映らないのはどの点か。
光源より大きな像がスクリーンに映るはどの点か。
スクリーンに映る像が最も小さくなるのはどの点か。
スクリーンに上下左右逆になった像が映る点をすべて答えよ。
点Bに光源をおいたとき、凸レンズからスクリーンまでの距離は何cmになるか。
図3の矢印をつけた線分は、実験２において光源がCの位置にあるときの光源から出た光の道すじの一部である。
この光が凸レンズを通り過ぎたあとの道すじとスクリーン上にできる実像を、図3にかき入れよ。
ただし、図3の1目盛りは2cmとする。また、作図に用いた線は残しておくこと。