Как правильно пишется лучом или лучём, можно выяснить, если определить часть речи и состав слова.
Солнечным лучом освещена комната.
Слово "лучом" обозначает предмет и отвечает на вопрос чем?
Значит, это имя существительное в форме творительного падежа.
Второй шаг в выяснении написания - это определение, в какой части слова находится орфограмма. Разберу слово по составу:
луч-ом - корень/окончание.
Поставив ударение, убеждаюсь, что оно падает на окончание.
Если после шипящих ж, ч, ш, щ в окончаниях и суффиксах существительных является ударным гласный, то он обозначается буквой "о", например:
интересуюсь тиражОм издания;
дом зарос плющОм;
знаком с циркачОм;
занимаюсь шалашОм.
Слово "лучом" правильно пишется с буквой "о" после шипящего согласного в окончании.