Suponiendo que el agua es completamente transparente, ¿cómo se puede detectar si la botella de agua está vacía o llena desde cierta distancia si el menisco (queda cubierto por la tapa si está lleno) no es visible?

Si dirige un puntero láser a la botella y lo examina de arriba abajo, la viga se dispersará cuando pase a través del menisco del agua dentro de la botella y se desvíe cuando pase a través de la parte principal del agua.
Incluso puede utilizar una buena antorcha con un haz estrecho en lugar de un puntero láser
Menisco

Puedes detectarlo debido a la refracción de la luz que pasa a través de él.
El objeto que está más allá de esa botella llena de agua transparente aparecerá distorsionado.
Y eso solo de la botella tendrá menos distorsión.

Bueno, la densidad del agua es comparativamente mucho más alta que el aire. Simplemente intente ver una fuente de luz (una bombilla o sol) a través de la botella (llena de agua y vacía) verá claramente la diferencia.

A través de la botella llena de agua, verás luz dispersa, mientras que la botella vacía no dispersará demasiado la luz.

Además, una botella de agua se comportará como un tipo de lente, que te hará distinguir fácilmente de la botella vacía.

Creo que esta sería la forma más simple y efectiva.

Si la botella tiene lados redondeados, el agua actuará como una lente anamórfica y cualquier cosa detrás de la botella se ampliará extrañamente.

Si la botella tiene lados perfectamente planos, la luz será refractada, por lo que si miras a través de la botella con cualquier ángulo que no sea el correcto, las cosas del otro lado se desplazarán hacia un lado un poco.

Además de la diferencia de refracción de la luz, una botella vacía puede verse hundida o arrugada porque se elimina la presión del fluido (suponiendo que las paredes son delgadas porque se usó la menor cantidad de plástico posible para fabricar la botella). Y lo último sería buscar el sello roto si hablamos de que solo la botella nueva está llena.

La deflexión de la luz es diferente en agua y aire.

Mirar algo a través de la botella es probablemente la manera más fácil.

El agua siempre tendrá un menisco; puedes ver eso.

Además, si la botella es de plástico, una fuerte brisa la volcará cuando esté vacía, al igual que un gato.

Si puedes ver dentro de la botella, está vacía.

Sin embargo, puede estar lleno de un gas venenoso invisible.

Ahora hay un problema: ¿cómo se puede saber si la botella está realmente vacía?