1893年（明治26年）に旧制第三高等学校（現・京都大学総合人間学部）の教授となると、翌々年にかつて師事したレントゲンがヴュルツブルク大学でX線を発見した。これを翌1896年（明治29年）にドイツ留学中の長岡半太郎から聞くと、レントゲン本人に詳細を問い合わせている。村岡はX線の追試験を行なおうとしたが、第三高等学校では電源など十分な装置がなかったため、島津製作所の島津源蔵_(2代目)とともに研究を行なった。その結果、1896年10月10日に国内で初めてX線写真の撮影に成功した。なお、同年10月12日付でレントゲンに送ったX線の発見を祝う手紙が、出身地・レネップのレントゲン博物館に保存されている。また、1896年にアンリ・ベクレルがウラン鉱石からの放射線を発見するとこれに刺激を受け、蛍が発する光からも放射線が出ているのではないかと考えた。この未知の光を「渣蛍線」と名付けて研究を進めたが、後に誤りであることが判明した。
東京音楽学校は1887年（明治20年）の創設から間もないことから生徒が少なく、村岡は故郷の鳥取で講演を行ったりした。このためもあって、同校では鳥取県出身の学生が増加した。この中には大阪音楽学校（現・大阪音楽大学）創立者の永井幸次や田宮虎蔵などがいる。音楽学校ではドイツでクントから学んだ音響学を活かし、奏楽堂の音響設計に関わった上原六四郎と共著の『俗楽旋律考』や『教員及び好楽家の実験音響学』などを書いた。この他に、ヴェーバー‐フェヒナーの法則に基づいて弦や琴の音の識別限界を考察した論文も執筆している。また1891年には祝祭日唱歌審査委員長も務めており、国歌となる「君が代」の制定にも関与した。
1882年（明治15年）、旧・東京大学の医学部教諭となる。翌1883年（明治16年）に魔鏡についての論文を発表し、これも『Annalen der Physik und Chemie』に投稿した。また、同年には『物理学教授法』という教科書も書いている。1884年（明治17年）に東京数学会社が改組して東京数学物理学会（現在の日本数学会および日本物理学会）となると、その初代・学会委員長となった。なお選挙では菊池大麓が選出されたが、菊池が直後に外遊するため次点の村岡が繰り上がっている。1888年（明治21年）に第一高等中学校（大学予備門の後身でのちの第一高等学校）の教諭となり、この年に再び渡欧した。このドイツ滞在中にハインリヒ・ヘルツの電磁波の発生実験に立ち会うことができた。当時大学院生だった長岡半太郎に現地からこれを伝え、長岡は追試験を行なっている。帰国後には、第一高等学校教諭や女子高等師範学校の校長心得を務めた後、1891年（明治24年）8月に東京音楽学校（現・東京芸術大学音楽学部）の2代目の校長に就任した。一方で魔鏡に関する論文『日本魔鏡の研究』を提出し、同年8月24日に帝國大學（現・東京大学）から理学博士の学位を得た。これ以前に理学博士を国内で取得したのは1888年（明治21年）の山川健次郎ら日本最初の理学博士5名がいるが、これは「帝國大学評議会の議を経て」授与されたもので、論文提出による取得は村岡が国内初であった。なお、1893年（明治26年）に長岡半太郎が2人目の論文による取得者となっている。
1848年にカリフォルニア州において金鉱が発見され、翌1849年頃から増産によるゴールドラッシュが始まり、加えてオーストラリアなどの金鉱の発見から金の産出が大幅に増加した。1849年3月3日に金貨の金種を追加する貨幣法(Coinage Act of 1849)が制定された。ダブルイーグル（20ドル金貨）は量目516グレーン(33.4362g)、品位は900/1000、金含有量は464.4グレーン(30.0926g)と、イーグルの2倍であった。1ドル金貨も同様に量目・金含有量共に額面に比例していた。これらの金貨もリバティヘッド(Liberty Head)またはコロネットヘッド(Coronet Head)と呼ばれる自由の女神の頭部が刻まれたジェイムズ・ロングエーカーによるデザインである。1849年のダブルイーグルは2枚のプルーフ貨幣のみが製造され、このうち1枚がスミソニアン博物館に保管され、もう1枚は発行され現在所在は不明である。一般流通用のダブルイーグルは翌1850年から製造された。1854年から3ドル金貨も製造され、これはジェイムズ・ロングエーカーによるインディアンプリンセスヘッド(Indian Princess Head)と呼ばれるデザインであり、1ドル金貨も同年から同じデザインに変更され、1ドルおよび3ドル金貨共に1889年まで製造された。額面は、ダブルイーグルは1849年から1877年まで「TWENTY D.」、1877年から1907年までは「TWENTY DOLLARS」と変更され、3ドル金貨は「3 DOLLARS」、1ドル金貨は「1 DOLLAR」と刻まれている。1854年にはカリフォルニア州のサンフランシスコに造幣局の支局が開設されて金貨の鋳造が始まり1931年まで同局で金貨の鋳造が続き、ここで製造された金貨には「S」のミントマークが刻まれている。1866年からダブルイーグル、イーグル、および1/2イーグル金貨には「IN GOD WE TRUST」のモットーが刻まれるようになった。