Предложен метод обнаружения, наблюдения и оценки физических неоднородностей в материалах, объединяющий метод регистрации неоднородностей в показателе преломления по рассеянному ими свету и метод обнаружения неоднородностей в материалах по их поглощению и/или дополнительному тепловому излучению при нагреве лазерным излучением с использованием тепловизионного прибора ИК-диапазона. Предложена реализующая этот метод установка. Анализируется методика лазернотепловизионной неразрушающей бесконтактной дефектоскопии прозрачных материалов для контроля малоразмерных дефектов ИК-оптики и особо чистых полупроводников. Она может быть использована для выявления участков с повышенной концентрацией малоразмерных дефектов структуры материала и примесей, в том числе и так называемых кластерных образований. Причём во многих случаях возможно выявление скоплений электрически нейтральных примесей, в принципе не выявляемых традиционно применяемыми электрофизическими методами.